KR102451084B1 - High efficiency solar cell module - Google Patents

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KR102451084B1
KR102451084B1 KR1020220029385A KR20220029385A KR102451084B1 KR 102451084 B1 KR102451084 B1 KR 102451084B1 KR 1020220029385 A KR1020220029385 A KR 1020220029385A KR 20220029385 A KR20220029385 A KR 20220029385A KR 102451084 B1 KR102451084 B1 KR 102451084B1
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김경석
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영광전설(주)
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

According to an embodiment, provided is a high-efficiency solar module comprising a photoelectric conversion part including a first and a second photoelectric conversion part, the photoelectric conversion part including a plurality of photoelectric conversion parts stacked on one another, wherein the second photoelectric conversion part has a first semiconductor layer with a first conductivity type and a second semiconductor layer with a second conductivity type, which have crystal structures different from each other, wherein the photoelectric conversion part includes a first photoelectric conversion part including a photoelectric conversion layer composed of a perovskite compound, and a second photoelectric conversion part including a semiconductor substrate such as a silicon substrate, and wherein the second photoelectric conversion part includes a semiconductor substrate, a first semiconductor layer formed on one surface such as a front surface of the semiconductor substrate separately from the semiconductor substrate, and a second semiconductor layer formed on another surface such as a rear surface of the semiconductor substrate separately from the semiconductor substrate and having a different crystal structure from the crystal structure of the first semiconductor layer.

Description

고효율 태양광 모듈{HIGH EFFICIENCY SOLAR CELL MODULE}High-efficiency solar module {HIGH EFFICIENCY SOLAR CELL MODULE}

본 발명은 고효율 태양광 모듈에 관한 것으로, 구조를 개선하여 고효율 및 고성능을 갖는 태양광 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency solar module, and to a solar module having high efficiency and high performance by improving the structure.

반도체 기판을 포함하는 태양광 모듈는 우수한 효율을 가져 널리 사용되고 있다. 그러나 반도체 기판을 포함하는 태양광 모듈도 효율을 향상하는 데 일정한 한계가 있어 광전 변환 효율을 향상할 수 있는 다양한 구조의 태양광 모듈가 제안되고 있다. 단파장의 광을 흡수하여 단파장을 이용한 광전 변환을 수행하는 페로브스카이트 화합물을 광전 변환부로 포함하는 태양광 모듈가 제안되었다. 이러한 페로브스카이트 화합물을 광전 변환부로 포함하는 태양광 모듈는 다른 구조 또는 물질로 구성된 또 다른 광전 변환부를 적층하여 우수한 효율을 구현하는 것이 일반적이다.A photovoltaic module including a semiconductor substrate has excellent efficiency and is widely used. However, a solar module including a semiconductor substrate also has a certain limit in improving the efficiency, so solar modules having various structures capable of improving the photoelectric conversion efficiency have been proposed. A photovoltaic module including a perovskite compound that absorbs light of a short wavelength and performs photoelectric conversion using a short wavelength as a photoelectric conversion unit has been proposed. In a photovoltaic module including such a perovskite compound as a photoelectric conversion unit, it is common to implement excellent efficiency by stacking another photoelectric conversion unit composed of a different structure or material.

이러한 구조의 태양광 모듈에서는 효율을 향상하기 위해서는 서로 적층된 복수의 광전 변환부가 우수한 연결 특성을 가지는 것이 매우 중요하다. 이때, 태양광 모듈의 효율 향상을 위하여 적어도 하나의 광전 변환부에 패시베이션 특성을 향상하기 위한 패시베이션층을 포함할 수 있는데, 패시베이션층은 절연 물질로 구성되는 절연층으로 구성될 수 있다. 이와 같은 절연층이 복수의 광전 변환부 사이에 위치하면, 패시베이션층이 캐리어의 이동에 큰장애물이 되어 태양광 모듈의 효율을 향상하는 데 어려움이 있다.In the photovoltaic module having such a structure, it is very important that a plurality of photoelectric conversion units stacked on each other have excellent connection characteristics in order to improve efficiency. In this case, in order to improve the efficiency of the photovoltaic module, at least one photoelectric conversion unit may include a passivation layer for improving passivation characteristics, and the passivation layer may be composed of an insulating layer made of an insulating material. When such an insulating layer is located between the plurality of photoelectric conversion units, the passivation layer becomes a big obstacle to the movement of carriers, and there is a difficulty in improving the efficiency of the solar module.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 우수한 효율을 가지는 태양광 모듈을 제공하고자 한다. 특히, 본 실시예는 페로브스 카이트 화합물을 포함하는 광흡수층과, 이와 다른 물질 또는 구조를 가지는 또 다른 광전 흡수층을 구비하는 탠덤형 구조를 가지면서 우수한 효율을 가지는 태양광 모듈 모듈에 관한 것이다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a solar module having excellent efficiency. In particular, the present embodiment relates to a photovoltaic module module having a tandem structure including a light absorption layer including a perovskite compound and another photoelectric absorption layer having a material or structure different from this and having excellent efficiency.

본 발명에 따른 제1 전극과, 상기 제1 전극 상에 위치한 제1 전하 전달층과, 상기 제1 전하 전달층 상에 평판 형상의 광흡수 면부와 광을 분산하는 광 분산 패턴을 갖는 상부광흡수층과, 상기 상부광흡수층 상에 위치한 제2 전하 전달층 및 상기 제2 전하 전달층 상에 위치한 제2 전극을 포함하는 고효율 태양광 모듈을 제공한다.A first electrode according to the present invention, a first charge transport layer positioned on the first electrode, and an upper light absorbing layer having a flat light absorbing surface on the first charge transport layer and a light scattering pattern for dispersing light And, it provides a high-efficiency solar module comprising a second charge transport layer positioned on the upper light absorption layer and a second electrode positioned on the second charge transport layer.

상기 광 분산 패턴은 상기 광흡수 면부에서 상측으로 돌출된 돌기 형상으로, 상기 상부 광흡수층의 전체 높이를 100으로할 경우, 광 분산 패턴의 높이는 10 내지 70인 것을 특징으로한다.The light scattering pattern has a protrusion shape protruding upward from the light absorbing surface, and when the total height of the upper light absorbing layer is 100, the light scattering pattern has a height of 10 to 70.

상기 광흡수 면부와 상기 광 분산 패턴은 다른 물질로 형성되는 것을 특징으로한다.The light absorbing surface portion and the light scattering pattern may be formed of different materials.

상기 제1 및 제2 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped tin oxide), IWO(Indium Tungaten Oxide), ZITO(Zinc Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO(indium zinc-tin oxide), Metal NWs(Silver nanowires, Cupper nanowires 등), 카본, 카본나노튜브, 그래핀, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti 및 Au 중에서 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로한다.The first and second electrodes are Indium Tin Oxide (ITO), Fluorine-doped tin oxide (FTO), Indium Tungaten Oxide (IWO), Zinc Indium Tin Oxide (ZITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Aluminum Zinc (AZO) Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO (indium zinc-tin oxide), Metal NWs (Silver nanowires, Cupper nanowires, etc.), carbon, carbon nanotubes , characterized in that it is composed of at least one of graphene, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti and Au.

상기 제1 전하 전달층은 전도성 고분자를 포함하거나, 실리콘 또는 실리콘 합금 조성물을 포함하고, 상기 제2 전하 전달층은 상기 제1 전하 전달층과 반대의 기능을 하는 물질막으로 제작하되, TiO2, SnO2, ZnO, CdS, NiO, WO3, TiSrO3, 그래핀, 카본나노튜브, C60 (fullerene), PCBM([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로한다.The first charge transfer layer contains a conductive polymer, or contains silicon or a silicon alloy composition, and the second charge transfer layer is made of a material film having the function opposite to that of the first charge transfer layer, TiO 2 , SnO 2 , ZnO, CdS, NiO, WO 3 , TiSrO 3 , graphene, carbon nanotube, C 6 0 (fullerene), PCBM ([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester) at least any one characterized in that it contains

상기 상부 광흡수층은 AMX3의 화학조성을 지니는 물질을 사용하되, A는 MA, FA, Cs, Rb의 금속 원소 또는 유기 화합물 중 어느 하나이고, M은 금속 양이온 중 어느 하나이고, X는 산화물 또는 CL(Chlorine), Br(Bromine), 및 I(Iodine)의 할로겐 원자 중 어느 하나 이상을 조합하여 형성되는 것을 특징으로한다.The upper light absorption layer uses a material having a chemical composition of AMX 3 , wherein A is any one of metal elements or organic compounds of MA, FA, Cs, and Rb, M is any one of metal cations, and X is an oxide or CL It is characterized in that it is formed by combining any one or more of halogen atoms of (Chlorine), Br (Bromine), and I (Iodine).

또한, 본 발명에 따른 제1 파장의 광을 흡수하는 제1 전지부와, 제2 파장의 광을 흡수하는 제2 전지부 및 제1 전지부와 제2 전지부를 연결하는 접합층을 포함하고, 상기 제1 전지부는 기판과, 기판 상에 형성된 제1 전극과, 제1 전극 상에 형성된 제1 실리콘층과, 제1 실리콘층 상에 형성된 하부 광흡수층과, 하부 광흡수층 상에 형성된 제2 실리콘층을 포함하고, 상기 제2 전지부는 접합층 상에 형성된 제1 전하 전달층과, 상기 제1 전하 전달층 상에 평판 형상의 광흡수 면부와 광을 분산하는 광 분산 패턴을 갖는 상부광흡수층과, 상기 상부광흡수층 상에 위치한 제2 전하 전달층과, 상기 제2 전하 전달층 상에 위치한 제2 전극을 포함하는 고효율 태양광 모듈을 제공한다.In addition, a first battery unit absorbing light of a first wavelength according to the present invention, a second battery unit absorbing light of a second wavelength, and a bonding layer connecting the first battery unit and the second battery unit, The first cell unit includes a substrate, a first electrode formed on the substrate, a first silicon layer formed on the first electrode, a lower light absorption layer formed on the first silicon layer, and a second silicon formed on the lower light absorption layer layer, wherein the second battery unit includes a first charge transfer layer formed on the bonding layer, and an upper light absorption layer having a flat light absorption surface portion on the first charge transfer layer and a light distribution pattern for dispersing light; , It provides a high-efficiency solar module comprising a second charge transport layer positioned on the upper light absorption layer, and a second electrode positioned on the second charge transport layer.

상기 제2 전지부는 페로브스카이트 구조를 포함하여 800nm 이하의 파장의 광을 흡수하고, 제1 전지부는 800nm이상 파장의 광을 흡수하는 것을 특징으로 한다.The second cell unit includes a perovskite structure to absorb light of a wavelength of 800 nm or less, and the first cell unit is characterized in that it absorbs light of a wavelength of 800 nm or more.

상기 광흡수 면부와 상기 광 분산 패턴은 다른 물질로 형성되고, 상기 광 분산 패턴은 상기 광흡수 면부에서 상측으로 돌출된 돌기 형상으로, 상기 상부 광흡수층의 전체 높이를 100으로할 경우, 광 분산 패턴의 높이는 10 내지 70인 것을 특징으로한다.The light absorption surface portion and the light dispersion pattern are formed of different materials, and the light diffusion pattern has a protrusion shape protruding upward from the light absorption surface portion. When the total height of the upper light absorption layer is 100, the light diffusion pattern The height of is characterized in that 10 to 70.

또한, 본 발명에 따른 기판과, 상기 기판 상에 형성된 제1 전극과, 상기 제1 전극 상에 교번으로 형성된 제1 전하 전달층 및 제1 실리콘층과, 상기 제1 전하 전달층 상에 순차적으로 형성된 상부 광흡수층 및 제2 전하 전달층과, 상기 제1 실리콘층 상에 순차적으로 형성된 하부 광흡수층 및 제2 실리콘층 및 상기 제2 전하전달층과 제2 실리콘층 상에 형성된 제2 전극을 포함하는 고효율 태양광 모듈을 제공한다.In addition, the substrate according to the present invention, a first electrode formed on the substrate, a first charge transfer layer and a first silicon layer alternately formed on the first electrode, and sequentially on the first charge transfer layer an upper light absorption layer and a second charge transfer layer formed thereon, a lower light absorption layer and a second silicon layer sequentially formed on the first silicon layer, and a second electrode formed on the second charge transfer layer and the second silicon layer; high-efficiency solar modules.

상기 제1 전극의 전체 면적을 100으로할 경우, 상부 광흡수층과 하부 광흡수층의 면적은 상부 광흡수층이 50 내지 70%이고, 하부 광흡수층이 30 내지 50% 인 것을 특징으로한다.When the total area of the first electrode is 100, the area of the upper light absorption layer and the lower light absorption layer is characterized in that the upper light absorption layer is 50 to 70%, and the lower light absorption layer is 30 to 50%.

또한, 본 발명에 따른 기판과, 상기 기판 상에 형성된 제1 전극과, 상기 제1 전극 상에 형성된 제1 캐리어층과, 상기 제1 캐리어층 상에 교번으로 형성된 상부 광흡수층 및 하부 광흡수층과, 상기 상부 광흡수층 및 하부 광흡수층 상에 형성된 제2 캐리어층 및 제2 캐리어층 상에 형성된 제2 전극을 포함하는 고효율 태양광 모듈을 제공한다.In addition, the substrate according to the present invention, a first electrode formed on the substrate, a first carrier layer formed on the first electrode, and an upper light absorption layer and a lower light absorption layer alternately formed on the first carrier layer, , to provide a high-efficiency solar module comprising a second carrier layer formed on the upper light absorption layer and the lower light absorption layer, and a second electrode formed on the second carrier layer.

상기 제1 및 제2 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped tin oxide), IWO(Indium Tungaten Oxide), ZITO(Zinc Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide) 및 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO(indium zinc-tin oxide)를 사용하는 것을 특징으로한다.The first and second electrodes are Indium Tin Oxide (ITO), Fluorine-doped tin oxide (FTO), Indium Tungaten Oxide (IWO), Zinc Indium Tin Oxide (ZITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Aluminum Zinc (AZO) Oxide), gallium indium oxide (GIO), gallium zinc oxide (GZO), indium gallium zinc oxide (IGZO), and indium zinc-tin oxide (IZTO) are used.

상기 제1 전하 전달층은 전도성 고분자를 포함하거나, 실리콘 또는 실리콘 합금 조성물을 포함하고, 상기 제2 전하 전달층은 상기 제1 전하 전달층과 반대의 기능을 하는 물질막으로 제작하되, TiO2, SnO2, ZnO, CdS, NiO, WO3, TiSrO3, 그래핀, 카본나노튜브, C60 (fullerene), PCBM([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로한다.The first charge transfer layer contains a conductive polymer, or contains silicon or a silicon alloy composition, and the second charge transfer layer is made of a material film having the function opposite to that of the first charge transfer layer, TiO 2 , SnO 2 , ZnO, CdS, NiO, WO 3 , TiSrO 3 , graphene, carbon nanotube, C 6 0 (fullerene), PCBM ([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester) at least any one characterized in that it contains

이와 같이 본 발명은 페로브스카이트 화합물을 포함하는 상부 광흡수층 및 반도체를 포함하는 하부 광흡수층를 구비하는 탠덤형 구조에서, 광 분산 패턴을 통해 효율 및 생산성을 향상할 수 있다.As described above, in the present invention, in a tandem structure including an upper light absorption layer including a perovskite compound and a lower light absorption layer including a semiconductor, efficiency and productivity can be improved through a light dispersion pattern.

또한, 상부 광흡수층과 하부 광 흡수층을 동일 평면상에 형성하여 넓은 파장의 광으로 부터 광전 반응을 얻을 수 있어, 태양광 모듈의 효율을 향상할 수 있다.In addition, by forming the upper light absorbing layer and the lower light absorbing layer on the same plane, a photoelectric reaction can be obtained from light of a wide wavelength, thereby improving the efficiency of the solar module.

또한, 페로브스카이트 셀과 일반 실리콘 셀을 수직 적층이 아닌 수평 적층을 통해 모듈을 슬림화하는 것이 가능하여 모듈 두께를 얇게 할 수 있고, 이를 통해 모듈이 굴곡된 영역 이외에 다양한 공간과 장소에 부착될 수 있다.In addition, it is possible to slim the module through horizontal stacking rather than vertical stacking of perovskite cells and general silicon cells, so that the module thickness can be made thin. can

또한, 광 흡수층 상하에 전달층 및 전극등을 배치하여 광 흡수층의 사용 수명이 증대될 수 있다.In addition, the service life of the light absorbing layer may be increased by disposing a transmission layer and an electrode above and below the light absorbing layer.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다.
도 2는 일 실시예의 변형예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다.
도 9는 다른 실시예의 변형예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다.
도 11은 또 다른 실시예의 변형예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다.
도 12 내지 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
1 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to a modified example of an embodiment.
3 to 7 are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing a high-efficiency solar module according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to a modified example of another embodiment.
10 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to a modified example of another embodiment.
12 to 17 are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing a high-efficiency solar module according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art completely It is provided to inform you. In the drawings, like reference numerals refer to like elements.

본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어야 할 것이다. 이러한 이유로 본 발명의 고효율 태양광 모듈의 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.It is intended to clarify that the classification of the constituent parts in the present specification is merely classified by the main function that each constituent unit is responsible for. That is, two or more components to be described below may be combined into one component, or one component may be divided into two or more for each more subdivided function. In addition, each of the constituent units to be described below may additionally perform some or all of the functions of other constituent units in addition to the main function it is responsible for. Of course, it can also be performed by being dedicated to it. Accordingly, the existence or non-existence of each component described through the present specification should be interpreted functionally. For this reason, it is clearly stated that the configuration of the constituent parts of the high-efficiency solar module of the present invention may be different within the limit capable of achieving the object of the present invention.

본 명세서에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등의 관계적인 용어는, 그러한 엔티티 또는 액션 간의 실제 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않고 다른 엔티티나 액션과 하나의 엔티티 또는 액션을 구별하는 데에만 사용될 수 있다. 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 또는 그 다른 변형은, 구성요소의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치가 구성요소만을 포함하지 않지만 그러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치에 명시적으로 열거되거나 내재되지 않은 다른 구성요소를 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함물을 커버하도록 의도된다. "하나의 ~를 포함하다"로 진행되는 하나의 구성요소는, 더 이상의 제한없이, 구성요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치 내에 부가적인 동일한 구성요소의 존재를 배제한다.As used herein, relational terms such as first and second, upper and lower, etc. are used to distinguish one entity or action from another without necessarily requiring or implying an actual relationship or order between those entities or actions. can only be used for The terms “comprises”, “comprising” or other variations thereof indicate that a process, method, product, or apparatus comprising a list of components does not contain only components, but such process, method, product. It is intended to cover non-exclusive inclusions, which may include , , or other components not expressly listed or implicit in the device. An element that proceeds to "comprises an one of" excludes, without further limitation, the presence of additional identical elements in a process, method, product, or apparatus that includes the element.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다. 도 2는 일 실시예의 변형예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다.1 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to a modified example of an embodiment.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈은 제1 전극(100)과, 제1 전극(100) 상에 위치한 제1 전하 전달층(120)과, 상기 제1 전하 전달층(120) 상에 위치한 상부 광흡수층(130)과, 상기 상부광흡수층(130) 상에 위치한 제2 전하 전달층(140)과, 상기 제2 전하 전달층(140) 상에 위치한 제2 전극(150)을 포함한다.1 and 2, the high-efficiency solar module according to this embodiment includes a first electrode 100, a first charge transfer layer 120 positioned on the first electrode 100, and the first The upper light absorbing layer 130 positioned on the first charge transport layer 120 , the second charge transport layer 140 positioned on the upper light absorbing layer 130 , and the second charge transport layer 140 positioned on the second charge transport layer 140 . A second electrode 150 is included.

제1 전극(100)은 전기 전도성을 갖는 다양한 물질이 사용될 수 있다. 물론 광을 투과하는 성질을 같는 물질을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 한층 또는 다층으로 제작될 수 있고, 다양한 전도성 물질이 혼합되어 제작될 수 있다. 제1 전극(100)으로는 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped tin oxide), IWO(Indium Tungaten Oxide), ZITO(Zinc Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO(indium zinc-tin oxide), Metal NWs(Silver nanowires, Cupper nanowires 등), 카본, 카본나노튜브, 그래핀, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti 및 Au 중에서 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.Various materials having electrical conductivity may be used for the first electrode 100 . Of course, it is also possible to use a material having the same property of transmitting light. In addition, it may be manufactured in one layer or multiple layers, and various conductive materials may be mixed and manufactured. Examples of the first electrode 100 include Indium Tin Oxide (ITO), Fluorine-doped tin oxide (FTO), Indium Tungaten Oxide (IWO), Zinc Indium Tin Oxide (ZITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Aluminum Zinc (AZO). Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO (indium zinc-tin oxide), Metal NWs (Silver nanowires, Cupper nanowires, etc.), carbon, carbon nanotubes , graphene, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti, and may be composed of at least one of Au.

제1 전하 전달층(120)은 적어도 하나의 층으로 구성될 수 있으며, 전자수송, 정공수송, 전자차단, 및 정공차단 기능을 갖는 물질 중 어느 하나로 구비될 수 있다.The first charge transport layer 120 may be composed of at least one layer, and may be provided with any one of a material having an electron transport, hole transport, electron blocking, and hole blocking function.

본 실시예에서는 제1 전하 전달층(120)와 제2 전하 전달층(140)은 서로 상반되는 기능의 캐리어 기능 물질을 사용하는 것이 효과적이다. 예를 들어, 제1 전하 전달층(120)이 전자 수송 또는 전자 차단 기능을 갖는 경우, 제2 전하 전달층(140)은 정공 수송 또는 정공 차단 기능을 갖는 것이 효과적이다. 즉, 제1 전하 전달층(120)이 전자 수송 기능을 갖는 경우 제2 전하 전달층(140)은 정공 수송 기능을 갖는 것이 효과적이다. 또한, 제1 전하 전달층(120)이 전자 수송 기능을 갖는 물질로 구성될때, 정공 차단 기능을 갖는 물질이 추가로 더 포함될 수 있다. 물론 제2 전하 전달층(140)이 정공 수송 기능을 갖는 물질로 구성될때, 전자 차단 기능을 갖는 물질이 더 포함될 수 있다.In this embodiment, it is effective to use a carrier function material having opposite functions for the first charge transfer layer 120 and the second charge transfer layer 140 . For example, when the first charge transport layer 120 has an electron transport or electron blocking function, it is effective that the second charge transport layer 140 has a hole transport or hole blocking function. That is, when the first charge transport layer 120 has an electron transport function, it is effective for the second charge transport layer 140 to have a hole transport function. Also, when the first charge transport layer 120 is made of a material having an electron transport function, a material having a hole blocking function may be further included. Of course, when the second charge transport layer 140 is made of a material having a hole transport function, a material having an electron blocking function may be further included.

본 실시예에서는 제1 전하 전달층(130)으로 정공을 전달하는 정공 전달층이 사용될 수 있다. 여기서, 정공전달층은 전도성 고분자를 포함할 수 있다. 전도성 고분자 물질은 예를 들어 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리 싸이오펜, 폴리-3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜-폴리스타이렌설포네이트(PEDOT-PSS), 폴리-[비스(4-페닐)(2,4,6-트리메틸페닐)아민](PTAA), 스피로-미오타드(Spiro-MeOTAD) 또는 폴리아닐린-캄포설폰산(PANI-CSA) 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In this embodiment, a hole transport layer that transports holes to the first charge transport layer 130 may be used. Here, the hole transport layer may include a conductive polymer. The conductive polymer material is, for example, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, poly-3,4-ethylenedioxythiophene-polystyrenesulfonate (PEDOT-PSS), poly-[bis(4-phenyl)(2,4, At least one of 6-trimethylphenyl)amine] (PTAA), Spiro-MeOTAD, or polyaniline-camphorsulfonic acid (PANI-CSA) may be used, but is not limited thereto.

정공 전달층으로 실리콘 또는 실리콘 합금 조성물을 사용하는 것이 효과적이고, 도핑을 통해 P타입의 실리콘 특성을 갖는 것이 효과적이고, 도핑 농도제어를 통해 밴드 갭과 일함수를 제어하는 것이 가능하다. 즉, 정공 전달층은 p 타입이며 실리콘을 포함하는 층일 수 있다. 물론, 비정질 실리콘 또는 비정질 실리콘 산화물, 비정질 실리콘 질화물, 비정질 실리콘 탄화물 및 질산화물 및 비정질 실리콘 게르마늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 효과적이다.It is effective to use silicon or a silicon alloy composition as the hole transport layer, it is effective to have P-type silicon properties through doping, and it is possible to control the band gap and the work function through doping concentration control. That is, the hole transport layer may be a p-type layer and include silicon. Of course, it is effective to include at least one of amorphous silicon or amorphous silicon oxide, amorphous silicon nitride, amorphous silicon carbide and nitride oxide, and amorphous silicon germanium.

상부 광흡수층(130)은 300 내지 800nm 파장의 광을 흡수하여 전자 정공쌍을 생성하는 것이 가능하다. 상부 광흡수층(130)은 페로브스카이트 구조를 가지는 것이 효과적이다. 상부 광흡수층(130)은 태양광이 흡수되면 상부 광흡수층(130)에서 안정 상태를 유지하던 전자가 여기(excitation)되고, 여기된 전자와 여기된 전자로 인해 형성된 정공 각각은 인접한 전하수송층으로 이동하게 된다. 이때, 전자는 전자수송의 기능을 가지는 전하전달층으로, 정공은 정공수송의 기능을 가지는 전하수송층으로 이동한다.The upper light absorption layer 130 may absorb light having a wavelength of 300 to 800 nm to generate electron hole pairs. It is effective that the upper light absorption layer 130 has a perovskite structure. In the upper light absorption layer 130 , when sunlight is absorbed, electrons maintaining a stable state in the upper light absorption layer 130 are excited, and each of the excited electrons and the holes formed by the excited electrons move to the adjacent charge transport layer. will do At this time, electrons move to the charge transport layer having a function of transporting electrons, and holes move to the charge transport layer having a function of transporting holes.

상부 광흡수층(130)은 AMX3의 화학조성을 지니는 물질을 사용하는 것이 효과적이다. 여기서, A는 MA, FA, Cs, Rb의 금속 원소 또는 유기 화합물 중 어느 하나인 것이 가능하다. M은 금속 양이온 중 어느 하나이고, X는 산화물 또는 CL(Chlorine), Br(Bromine), 및 I(Iodine)의 할로겐 원자 중 어느 하나 이상을 조합하여 형성되는 것이 가능하다. A원자는 입방 단위격자의 각 꼭지점에 위치하고 M원자는 체심(Body-center)위치, 즉 중심에 자리 잡고 있으며, X원자는 면심(Face-center)위치, 즉 각 면의 중심에 존재 한다.It is effective to use a material having the chemical composition of AMX 3 for the upper light absorption layer 130 . Here, A may be any one of a metallic element or an organic compound of MA, FA, Cs, and Rb. M is any one of metal cations, and X may be formed by combining any one or more of oxides or halogen atoms of CL (Chlorine), Br (Bromine), and I (Iodine). A atom is located at each vertex of the cubic unit cell, M atom is located at the body-center position, that is, the center, and the X atom is located at the face-center position, that is, the center of each face.

MA계로 MA(Methylamminium)PbI3를 사용하는 것이 가능하고, FA(Formamidinium)계로는 FAPbI3를 사용하는 것이 효과적이다. MAPbI3의 밴드갭은 1.55 내지 1.6eV이고, FAPbI3를의 밴드 갭은 약 1.45eV인 것이 효과적이다. 또한, FA계로 FA1-xCsxPbBryI3-y(단, 여기서 0≤x≤1, 0≤y≤3 이다)인을 사용하는 것이 효과적이다. 본 실시예에서는 상부 광흡수층(130)으로 FA계를 사용하는 것이 바람직하다. FA계 페로브스카이트 흡수층은 MA계 대비 고온 안정성이 보다 우수하고, Cs 첨가로 인해 원하지 않는 델타(δ)상 FA계 화합물의 생성을 억제할 수 있다. 그리고, FA계에 Br을 첨가하는 것이 가능하다. Br의 첨가는 FA계 페로브스카이트 흡수층의 밴드 갭을 기존 MA계 페로브스카이트 흡수층의 밴드 갭과 유사한 정도로 크게 할 수 있다. 밴드 갭 에너지가 높은 범위까지 포함하게 되면, 단 파장의 빛을 고밴드갭 페로브스카이트층이 흡수하고, 광자 에너지와 밴드갭과의 차이로 생기는 열적 손실을 줄여 높은 전압을 발생시킬 수 있어 태양전지의 효율이 높아지게 된다.It is possible to use MA (Methylamminium) PbI 3 as the MA system, and it is effective to use FAPbI 3 as the FA (Formamidinium) system. It is effective that the band gap of MAPbI 3 is 1.55 to 1.6 eV, and the band gap of FAPbI 3 is about 1.45 eV. In addition, it is effective to use FA 1-x Cs x PbBr y I 3-y (where 0≤x≤1 and 0≤y≤3) as the FA system. In this embodiment, it is preferable to use an FA system as the upper light absorption layer 130 . The FA-based perovskite absorption layer has better high-temperature stability compared to the MA-based, and can suppress the formation of undesired delta (δ)-phase FA-based compounds due to the addition of Cs. And, it is possible to add Br to the FA system. The addition of Br can increase the band gap of the FA-based perovskite absorption layer to a degree similar to that of the existing MA-based perovskite absorption layer. If the bandgap energy is included in the high range, the high bandgap perovskite layer absorbs the light of a short wavelength and reduces the thermal loss caused by the difference between the photon energy and the bandgap to generate a high voltage. will increase the efficiency of

물론, 이에 한정되지 않고, 상부 광흡수층(130)으로, 할로겐화물 페로브스카이트 또는 금속 할로겐화물 페로브스카이트를 포함할 수 있다. 유기 할로겐화물 페로브스카이트는 예를 들어 CH3NH3PbI3, CH3NH3PbIxCl3-x, CH3NH3PbIxBr3-x, CH3NH3PbClxBr3-x, HC(NH2)2PbI3, HC(NH2)2PbIxCl3-x, HC(NH2)2PbIxBr3-x, HC(NH2)2PbClxBr3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbI3, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxCl3-x, (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbIxBr3-x, 또는 (CH3NH3)(HC(NH2)2)1-yPbClxBr3-x (0≤x≤1, 0≤y≤1)를 포함할 수 있다. 유기 할로겐화물의 유기 암모늄에 Cs 또는 Rb가 일부 도핑된 화합물도 사용될 수 있다. 그리고, 금속 할로겐화물 페로브스카이트는 예를 들어 요오드화납(PbI2), 요오드화브롬(PbBr) 또는 염화납(PbCl2)을 포함할 수 있다.Of course, the present invention is not limited thereto, and the upper light absorption layer 130 may include halide perovskite or metal halide perovskite. Organic halide perovskites are for example CH 3 NH 3 PbI 3 , CH 3 NH 3 PbI x Cl 3-x , CH 3 NH 3 PbI x Br 3-x , CH 3 NH 3 PbCl x Br 3-x , HC(NH 2 ) 2 PbI 3 , HC(NH 2 ) 2 PbI x Cl 3-x , HC(NH 2 ) 2 PbI x Br 3-x , HC(NH 2 ) 2 PbCl x Br 3-x , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbI 3 , (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Cl 3-x , (CH 3 NH 3 )(HC (NH 2 ) 2 ) 1-y PbI x Br 3-x , or (CH 3 NH 3 )(HC(NH 2 ) 2 ) 1-y PbCl x Br 3-x (0≤x≤1, 0≤y ≤1). A compound in which organic ammonium of an organic halide is partially doped with Cs or Rb may also be used. In addition, the metal halide perovskite may include, for example, lead iodide (PbI 2 ), bromine iodide (PbBr), or lead chloride (PbCl 2 ).

본 실시예의 상부 광흡수층(130)은 단파장의 빛을 분산하여 태양 모듈의 효율을 향상시킬 수 있는 광 분산 패턴(132)이 형성되어 있는 것이 효과적이다. 상부 광흡수층(130)은 광흡수 면부(131)와 광흡수 면부(131)에서 돌출된 다수의 광 분산 패턴(132)을 포함하는 것이 효과적이다.It is effective that the upper light absorption layer 130 of this embodiment has a light dispersion pattern 132 capable of improving the efficiency of the solar module by dispersing light of a short wavelength. It is effective that the upper light absorption layer 130 includes a light absorption surface portion 131 and a plurality of light dispersion patterns 132 protruding from the light absorption surface portion 131 .

광흡수 면부(131)는 평판 형상으로 제1 전하 전달층(120) 상에 형성되는 것이 효과적이다. 광 분산 패턴(132)은 사각 기둥 형태의 돌기 형상으로 광흡수면부(131)에 균일하게 돌출되어 있는 형태인 것이 효과적이다. 광흡수 면부(131)와 광 분산 패턴(132)은 동일 물질로 제작되는 것이 효과적이다. 광 분산 패턴(132)은 상부 광흡수층(130)의 전체 두께를 100으로할 경우, 그 두께가 10 내지 70인 것이 효과적이다. 본 실시예에서는 광 분산 패턴(132)이 돌출되어 있기 때문에 상부에서 직진하는 태양 광이 광 분산 패턴에 의해 일부 굴절 또는 관통되어 광이 분산된다. 광 분산 패턴(132)의 두께 즉, 높이가 10 보다 작은 경우에는 이 광 분산으로 인한 효율이 미비하다. 즉, 그 효율 향상이 0.5% 이하이다. 광 분산 패턴(132)의 높이가 70보다 클 경우에는 단차에 따른 종횡비차이로 인하여 후속 제2 전하 전달층(140)의 형성이 원활하게 되지 않아, 내부 보이드가 형성되는 등의 문제가 발생한다. 따라서, 광 분산 패턴(132)의 높이는 전체 상부 광흡수층(100) 70%보다 작은 것이 효과적이다.It is effective that the light absorption surface portion 131 is formed on the first charge transfer layer 120 in a flat plate shape. It is effective that the light dispersion pattern 132 has a protrusion shape in the form of a square pillar and uniformly protrudes from the light absorption surface portion 131 . It is effective that the light absorption surface part 131 and the light dispersion pattern 132 are made of the same material. When the total thickness of the upper light absorption layer 130 is 100, the light dispersion pattern 132 has a thickness of 10 to 70 is effective. In the present embodiment, since the light dispersion pattern 132 protrudes, sunlight traveling straight from the upper portion is partially refracted or penetrated by the light dispersion pattern to disperse the light. When the thickness, that is, the height of the light dispersion pattern 132 is less than 10, the efficiency due to the light dispersion is insufficient. That is, the efficiency improvement is 0.5% or less. When the height of the light dispersion pattern 132 is greater than 70, the formation of the subsequent second charge transfer layer 140 is not smooth due to the aspect ratio difference according to the step difference, so that problems such as the formation of internal voids occur. Therefore, it is effective that the height of the light dispersion pattern 132 is smaller than 70% of the entire upper light absorption layer 100 .

앞서 설명에서, 광흡수 면부(131)와 광 분산 패턴(132)을 동일 물질로 제작하였지만, 본 실시예에서는 이에 한정되지 않고, 도면에서와 같이 서로 다른 물질로 제작하는 것이 더욱 효과적이다. 낮은 밴드갭의 FA계의 물질로 광흡수 면부(131)를 형성하고, 그 상부에 높은 밴드갭을 갖는 MA계의 물질로 광 분산 패턴(132)을 형성하는 것이 효과적이다. 이를 통해 서로 다른 밴드갭에 의한 광효율이 증가될 수 있다.In the previous description, the light absorption surface portion 131 and the light dispersion pattern 132 were made of the same material, but the present embodiment is not limited thereto, and it is more effective to use different materials as shown in the drawings. It is effective to form the light absorption surface part 131 with a low bandgap FA-based material, and form the light-dispersive pattern 132 with an MA-based material having a high bandgap thereon. Through this, light efficiency due to different band gaps may be increased.

광흡수 면부(131)의 전체 면적이 100일 경우, 돌출된 전체 광 분산 패턴(132)에 의해 차지 또는 가려지는 면적은 30 내지 70인 것이 효과적이다. 앞서 언급한 바와 같이 30보다 작으면 효과적인 효율이 발생하지 않고, 70보다 큰 경우에는 앞서와 같이 후속 형성/증착되는 층이 효과적으로 형성되지 않는 단점이 있다.When the total area of the light absorption surface part 131 is 100, it is effective that the area occupied or covered by the protruding total light dispersion pattern 132 is 30 to 70. As mentioned above, when it is less than 30, effective efficiency does not occur, and when it is greater than 70, there is a disadvantage in that the subsequently formed/deposited layer is not effectively formed as described above.

또한, 광 흡수 면부(131)와 광 분산 패턴(132)을 다른 물질로 형성할 경우, 상부 광흡수층(130)으로 전달되는 100%의 광 중에서 30 내지 70%의 광은 광 분산 패턴(132)을 거친 다음 광흡수 면부(131)로 전달되게 된다. 여기서, 소멸, 상쇄되는 광의 특성을 생략한다. 이 경우, 일부 영역에서는 광의 이동 경로가 길어지게 되고, 밴드갭의 차에 의해 길어지는 이동 경로에 따른 전자,정공쌍의 생성이 증가하게된다. 본 실시예에서는 광흡수 면부(131)를 평면으로 형성하는 것은, 제공되는 광이 광흡수 면부(131)의 경계에서 반사되어 다시 상부 광흡수층(130)으로 전달되어 효율이 증가될 수 있기 때문이다.In addition, when the light absorption surface portion 131 and the light dispersion pattern 132 are formed of different materials, 30 to 70% of the light transmitted to the upper light absorption layer 130 is transmitted to the light dispersion pattern 132 . After passing through, it is transmitted to the light absorption surface part 131 . Here, the characteristics of the light to be extinguished and canceled are omitted. In this case, the movement path of light becomes longer in some regions, and generation of electron-hole pairs increases according to the movement path lengthened by the difference in the band gap. In the present embodiment, the reason that the light absorption surface portion 131 is formed in a flat plane is because provided light is reflected at the boundary of the light absorption surface portion 131 and transmitted back to the upper light absorption layer 130 to increase efficiency. .

제2 전하 전달층(140)은 적어도 하나의 층으로 구성될 수 있으며, 전자수송, 정공수송, 전자차단, 및 정공차단 기능을 갖는 물질 중 어느 하나로 구비될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이 제2 전하 전달층(140)을 제1 전하 전달층(120)과 반대의 기능을 하는 물질막으로 제작하는 것이 효과적이다.The second charge transport layer 140 may be composed of at least one layer, and may be provided with any one of a material having an electron transport, hole transport, electron blocking, and hole blocking function. As mentioned above, it is effective to fabricate the second charge transfer layer 140 as a material film having a function opposite to that of the first charge transfer layer 120 .

제2 전하 전달층(140)으로 전자를 전달하는 전자 전달층이 사용될 수 있다. 전자전달층은 TiO2, SnO2, ZnO, CdS, NiO, WO3, TiSrO3, 그래핀, 카본나노튜브, C60 (fullerene), PCBM([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester) 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 효과적이다.An electron transport layer that transports electrons to the second charge transport layer 140 may be used. The electron transport layer is TiO 2 , SnO 2 , ZnO, CdS, NiO, WO 3 , TiSrO 3 , graphene, carbon nanotube, C 6 0 (fullerene), PCBM([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid It is effective to use at least one of Methyl Ester).

물론, n타입 실리콘을 포함하는 층으로 제작되는 것도 가능하다. 즉, 도핑을 통해 N타입의 실리콘 특성을 갖는 것이 효과적이고, 도핑 농도제어를 통해 밴드 갭과 일함수를 제어하는 것이 가능하다. 즉, 전자 전달층은 N 타입이며 실리콘을 포함하는 층일 수 있다. 물론, 비정질 실리콘 또는 비정질 실리콘 산화물, 비정질 실리콘 질화물, 비정질 실리콘 탄화물 및 질산화물 및 비정질 실리콘 게르마늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 효과적이다. 제2 전하 전달층(140)은 상부광흡수층(130)에서 생성된 전자를 상기 제2 전극(150)에 전달할 수 있다.Of course, it is also possible to fabricate a layer containing n-type silicon. That is, it is effective to have N-type silicon characteristics through doping, and it is possible to control the band gap and the work function through doping concentration control. That is, the electron transport layer may be an N-type layer and include silicon. Of course, it is effective to include at least one of amorphous silicon or amorphous silicon oxide, amorphous silicon nitride, amorphous silicon carbide and nitride oxide, and amorphous silicon germanium. The second charge transfer layer 140 may transfer electrons generated in the upper light absorption layer 130 to the second electrode 150 .

제2 전극(150)은 전기 전도성을 갖는 다양한 물질이 사용될 수 있다. 물론 광을 투과하는 성질을 같는 물질을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 한층 또는 다층으로 제작될 수 있고, 다양한 전도성 물질이 혼합되어 제작될 수 있다. 제2 전극(150)으로는 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped tin oxide), IWO(Indium Tungaten Oxide), ZITO(Zinc Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO(indium zinc-tin oxide), Metal NWs(Silver nanowires, Cupper nanowires 등), 카본, 카본나노튜브, 그래핀, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti 및 Au 중에서 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.Various materials having electrical conductivity may be used for the second electrode 150 . Of course, it is also possible to use a material having the same property of transmitting light. In addition, it may be manufactured in one layer or multiple layers, and various conductive materials may be mixed and manufactured. Examples of the second electrode 150 include Indium Tin Oxide (ITO), Fluorine-doped tin oxide (FTO), Indium Tungaten Oxide (IWO), Zinc Indium Tin Oxide (ZITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Aluminum Zinc (AZO). Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO (indium zinc-tin oxide), Metal NWs (Silver nanowires, Cupper nanowires, etc.), carbon, carbon nanotubes , graphene, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti, and may be composed of at least one of Au.

하기에서는 상술한 실시예에 따른 고효율 태양광 모듀의 제조 방법을 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a high-efficiency solar module according to the above-described embodiment will be described with reference to the drawings.

도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.3 to 7 are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing a high-efficiency solar module according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 전극(100) 상에 제1 전하 전달층(120)을 형성한다. 이때, 제1 전극(100)은 기판 또는 캐리어 상에 형성되는 것이 효과적이다. 이때, 제1 전극(100)으로는 투광성의 물질을 사용하여 제작하는 것이 효과적이고, 앞서 언급한 물질을 이용하여 제1 전극(100)을 형성한다. 이후, 제1 전극(100) 상에 앞서 언급한 물질들을 이용하여 제1 전하 전달층(120)을 형성한다.As shown in FIG. 3 , a first charge transfer layer 120 is formed on the first electrode 100 . In this case, it is effective that the first electrode 100 is formed on a substrate or a carrier. In this case, it is effective to use a light-transmitting material as the first electrode 100 , and the first electrode 100 is formed using the aforementioned material. Thereafter, the first charge transfer layer 120 is formed on the first electrode 100 using the aforementioned materials.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 전하 전달층(120) 상에 상부 광흡수층(130)을 형성한다. 이때, 상부 광흡수층(130)은 앞서 언급한 물질을 이용하여 형성하되, 본 실시예에서는 MA계 또는 FA계 물질을 일정 높이의 두께로 형성하는 것이 효과적이다.As shown in FIG. 4 , an upper light absorption layer 130 is formed on the first charge transfer layer 120 . In this case, the upper light absorption layer 130 is formed using the aforementioned material, but in this embodiment, it is effective to form the MA-based or FA-based material to a thickness of a predetermined height.

도 5에 도시된 바와 같이 상부 광흡수층(130)의 일부를 제거하여 광 분산 패턴(132)을 형성한다. 이를 위해, 도시되지 않았지만, 포토리소그라피 공정을 수행하는 것이 효과적이다. 먼저, 상부 광흡수층(130) 상에 포토레지스트층을 도포한다. 이후, 포토레지스트층을 패터닝하여 상부 광흡수층(130)이 형성되지 않는 영역을 노출한다. 노출된 상부 광흡수층(130)의 일부를 제거하고, 포토레지스트 패턴을 제거하여 광 분산 패턴(132)을 갖는 상부 광 흡수층(130)을 형성한다. 여기서, 노출된 상부 광흡수층(130)의 제거는 샌드블러스트 공정을 통해 제거하는 것이 효과적이다. 이를 통해 상부 광흡수층(130)의 제거되는 면의 표면에 미세 단차가 형성되어 후속 제2 전하 전달층(140) 형성시 접착력이 증가할 수 있다. 또한, 샌드블러스트 공정의 파워를 조절하여 광 분산 패턴의 높이 조절이 용이하기 때문이다.As shown in FIG. 5 , a light dispersion pattern 132 is formed by removing a portion of the upper light absorption layer 130 . To this end, although not shown, it is effective to perform a photolithography process. First, a photoresist layer is applied on the upper light absorption layer 130 . Thereafter, the photoresist layer is patterned to expose a region where the upper light absorption layer 130 is not formed. A portion of the exposed upper light absorption layer 130 is removed, and the photoresist pattern is removed to form the upper light absorption layer 130 having the light dispersion pattern 132 . Here, it is effective to remove the exposed upper light absorbing layer 130 through a sandblasting process. Through this, a fine step is formed on the surface of the surface to be removed of the upper light absorption layer 130 , so that the adhesive force may increase when the subsequent second charge transfer layer 140 is formed. In addition, it is easy to adjust the height of the light dispersion pattern by adjusting the power of the sandblasting process.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 광 분산 패턴(132)이 형성된 상부 광흡수층(130) 상에 제2 전하 전달층(140)을 형성한다. 제2 전하 전달층(140) 상에 제2 전극(150)을 형성하여, 본 실시예의 고효율 태양광 모듈을 제조한다.6 and 7 , the second charge transfer layer 140 is formed on the upper light absorption layer 130 on which the light dispersion pattern 132 is formed. By forming the second electrode 150 on the second charge transfer layer 140, the high-efficiency solar module of this embodiment is manufactured.

하기에서는 다른 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈에 관해 도면을 참조하여 설명한다. 후술되는 설명중 상술한 실시예의 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 설명의 기술은 상술한 실시예에 적용될 수 있다.Hereinafter, a high-efficiency solar module according to another embodiment will be described with reference to the drawings. Among the descriptions to be described below, descriptions that overlap with those of the above-described embodiments will be omitted. In addition, the techniques of the description to be described later can be applied to the above-described embodiments.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다. 도 9는 다른 실시예의 변형예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다.8 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to another embodiment of the present invention. 9 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to a modified example of another embodiment.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 고효율 태양광 모듈은 제1 파장의 광을 흡수하는 제1 전지부(1000)와, 제2 파장의 광을 흡수하는 제2 전지부(2000)와, 제1 전지부(1000)와 제2 전지부(2000)를 연결하는 접합층(3000)을 포함한다.As shown in FIGS. 8 and 9 , the high-efficiency solar module of this embodiment includes a first battery unit 1000 that absorbs light of a first wavelength, and a second battery unit 2000 that absorbs light of a second wavelength. ) and a bonding layer 3000 connecting the first battery unit 1000 and the second battery unit 2000 .

제2 전지부(2000)는 페로브스카이트 구조를 포함하여 800nm 이하의 파장의 광을 흡수하고, 제1 전지부(1000)는 800nm이상 파장의 광을 흡수하는 것이 효과적이다.It is effective that the second cell unit 2000 absorbs light of a wavelength of 800 nm or less, including the perovskite structure, and the first cell unit 1000 absorbs light of a wavelength of 800 nm or more.

제1 전지부(1000)는 기판(1100)과, 기판(1100) 상에 형성된 제1 전극(1200)과, 제1 전극(1200) 상에 형성된 제1 실리콘층(1300)과, 제1 실리콘층(1300) 상에 형성된 하부 광흡수층(1400)과, 하부 광흡수층(1400) 상에 형성된 제2 실리콘층(1500)을 포함한다.The first battery unit 1000 includes a substrate 1100 , a first electrode 1200 formed on the substrate 1100 , a first silicon layer 1300 formed on the first electrode 1200 , and a first silicon It includes a lower light absorption layer 1400 formed on the layer 1300 , and a second silicon layer 1500 formed on the lower light absorption layer 1400 .

상기 기판(1100)은 유리, 금속, PET, PEN, PES, PI, 실리콘 중 적어도 어느 하나의 기판을 사용하는 것이 가능하다. 물론, 기판(1100)이 단일층이 아니라 다층 기판을 사용하는 것이 가능하다.The substrate 1100 may use at least one of glass, metal, PET, PEN, PES, PI, and silicon. Of course, it is possible for the substrate 1100 to use a multilayer substrate instead of a single layer.

제1 전극(1200)은 전기 전도성을 갖는 다양한 물질이 사용될 수 있다. 물론 광을 투과하는 성질을 같는 물질을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 한층 또는 다층으로 제작될 수 있고, 다양한 전도성 물질이 혼합되어 제작될 수 있다.Various materials having electrical conductivity may be used for the first electrode 1200 . Of course, it is also possible to use a material having the same property of transmitting light. In addition, it may be manufactured in one layer or multiple layers, and various conductive materials may be mixed and manufactured.

제1 전극(1200)으로는 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped tin oxide), IWO(Indium Tungaten Oxide), ZITO(Zinc Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO(indium zinc-tin oxide), Metal NWs(Silver nanowires, Cupper nanowires 등), 카본, 카본나노튜브, 그래핀, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti 및 Au 중에서 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 제1 전극(1200)은 투광성 전극층과 그 하부에 매쉬 패턴의 금속성 전극층이 형성되는 것이 가능하다.Examples of the first electrode 1200 include Indium Tin Oxide (ITO), Fluorine-doped tin oxide (FTO), Indium Tungaten Oxide (IWO), Zinc Indium Tin Oxide (ZITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Aluminum Zinc (AZO). Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO (indium zinc-tin oxide), Metal NWs (Silver nanowires, Cupper nanowires, etc.), carbon, carbon nanotubes , graphene, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti, and may be composed of at least one of Au. The first electrode 1200 may have a light-transmitting electrode layer and a metallic electrode layer having a mesh pattern formed thereunder.

제1 실리콘층(1300)은 도시되지 않았지만, 제1 패시베이션층과 제1 고농도 실리콘층을 포함한다. 패시베이션층으로 비정질 실리콘을 사용하는 것이 효과적이고, 제1 고농도 실리콘 층으로 P타입으로 고농도 도핑된 비정질 실리콘층을 사용하는 것이 효과적이다. 물론, 이에 한정되지 않고, N타입으로 고농도 도핑된 비정질 실리콘층을 사용하는 것이 가능하다. 여기서, 제2 실리콘층(1500)은 제1 실리콘층(1300)과의 반대의 타입으로 도핑되는 것이 효과적이다. 즉, 제1 실리콘층(1300)이 P타입으로 도핑되는 경우, 제2 실리콘층(1500)이 N타입으로 도핑되고, 제1 실리콘층(1300)이 N타입으로 도핑되는 경우, 제2 실리콘층(1500)이 P타입으로 도핑될 수 있다. 여기서, 도핑을 통해 에너지 밴드갭의 도절이 가능하여 광흡수 손실을 최소화 하는 것이 기능하다.Although not shown, the first silicon layer 1300 includes a first passivation layer and a first high concentration silicon layer. It is effective to use amorphous silicon as the passivation layer, and it is effective to use an amorphous silicon layer doped with a high concentration of P-type as the first high-concentration silicon layer. Of course, the present invention is not limited thereto, and it is possible to use an amorphous silicon layer heavily doped with an N-type. Here, it is effective that the second silicon layer 1500 is doped in a type opposite to that of the first silicon layer 1300 . That is, when the first silicon layer 1300 is doped with the P-type, the second silicon layer 1500 is doped with the N-type, and when the first silicon layer 1300 is doped with the N-type, the second silicon layer (1500) may be doped with P-type. Here, it is possible to cut the energy bandgap through doping, thereby minimizing light absorption loss.

하부 광흡수층(1400)은 결정질 실리콘층을 사용하거나, 3족 반도체를 도핑하여 형성된 반도체층인 것이 가능하다. 이를 통해 800 내지 1200nm 파장의 빛을 흡수하여 전자-정공쌍을 생성하는 것이 효과적이다. 물론, 하부 광흡수층(1400)으로 n타입 또는 p타입 도판트로 도핑하는 것도 가능하다. 그리고, 하부 광흡수층(1400)이 단일 층이 아닌 복수층으로 형성되는 것도 가능하다. 본 실시예에서는 도면에서와 같이 하부 광흡수층(1400)은 텍스처링 패터닝이 형성되어 있는 것이 효과적이다. 텍스처링 패터닝을 통해 광 효율을 향상시켜 전기적 효율을 증대시킬 수 있다.The lower light absorption layer 1400 may be a semiconductor layer formed by using a crystalline silicon layer or doping a group III semiconductor. Through this, it is effective to absorb light of a wavelength of 800 to 1200 nm to generate electron-hole pairs. Of course, it is also possible to dope the lower light absorption layer 1400 with an n-type or p-type dopant. In addition, it is also possible that the lower light absorption layer 1400 is formed of a plurality of layers instead of a single layer. In this embodiment, as shown in the drawing, it is effective that texturing patterning is formed on the lower light absorption layer 1400 . Light efficiency can be improved through texturing patterning to increase electrical efficiency.

제2 실리콘층(1500)은 제2 패시베이션층과 제2 고농도 실리콘층을 포함한다. 패시베이션층으로 비정질 실리콘을 사용하는 것이 효과적이고, 제2 고농도 실리콘 층으로 N타입으로 고농도 도핑된 비정질 실리콘층을 사용하는 것이 효과적이다. 하부 광흡수층 상에 형성되는 제2 실리콘층(1500)도 텍스처링 패터닝이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이는 하부 광흡수층(1400)에 기인한 것으로 접촉 면적이 넓어짐으로 인해 접착력이 향상될 수 있다.The second silicon layer 1500 includes a second passivation layer and a second high concentration silicon layer. It is effective to use amorphous silicon as the passivation layer, and it is effective to use an amorphous silicon layer highly doped with N-type as the second high-concentration silicon layer. It is preferable that the texturing patterning is also formed on the second silicon layer 1500 formed on the lower light absorption layer. This is due to the lower light absorption layer 1400, and the adhesion may be improved due to an enlarged contact area.

본 실시예에서는 접합층(3000)을 통해 2단자 구조의 탠덤 태양광 모듈 구조의 형성이 가능하다. 접합층(3000)은 제1 및 제2 전지부(1000, 2000)를 물리적으로 결합시키고, 상측 페로브스카이트 구조의 제2 전지부(2000)를 투과하는 장파장의 광이 투과 손실 없이 하부 제1 전지부(1000)로 입사되도록 하는 것이 효과적이다. 이를 위해 접합층(3000)은 투명 전도성 물질, 탄소질 전도성 물질 또는 금속성 물질을 사용할 수 있고, N타입 또는 P타입 물질을 도핑하여 형성하는 것도 가능하다. 물론, 접합층으로 N타입 반도체 물질이 사용되는 것도 가능하고, P타입 반도체 물질이 사용될 수도 있다. 본 실시예에서는 CdS, ZnS, InS 물질이 사용될 수 있다.In the present embodiment, it is possible to form a tandem solar module structure having a two-terminal structure through the bonding layer 3000 . The bonding layer 3000 physically couples the first and second battery parts 1000 and 2000, and the long-wavelength light passing through the second battery part 2000 of the upper perovskite structure is transmitted without loss of transmission. 1 It is effective to make it incident on the battery unit 1000 . To this end, the bonding layer 3000 may use a transparent conductive material, a carbonaceous conductive material, or a metallic material, and may be formed by doping an N-type or P-type material. Of course, an N-type semiconductor material may be used as the junction layer, or a P-type semiconductor material may be used. In this embodiment, CdS, ZnS, or InS material may be used.

상기 접합층(3000) 상에는 제2 전지부(2000)가 형성된다.A second battery unit 2000 is formed on the bonding layer 3000 .

제2 전지부(2000)는 접합층(3000) 상에 형성된 제1 전하 전달층(2100)과, 상기 제1 전하 전달층(2100) 상에 위치한 상부광흡수층(2200)과, 상기 상부광흡수층(2200) 상에 위치한 제2 전하 전달층(2300)과, 상기 제2 전하 전달층(2300) 상에 위치한 제2 전극(2400)을 포함한다.The second battery unit 2000 includes a first charge transfer layer 2100 formed on the bonding layer 3000 , an upper light absorption layer 2200 located on the first charge transfer layer 2100 , and the upper light absorption layer It includes a second charge transport layer 2300 positioned on the 2200 and a second electrode 2400 positioned on the second charge transport layer 2300 .

제1 전하 전달층(2100)은 적어도 하나의 층으로 구성될 수 있으며, 전자수송, 정공수송, 전자차단, 및 정공차단 기능을 갖는 물질 중 어느 하나로 구비될 수 있다. 제1 전하 전달층(2100)와 제2 전하 전달층(2300)은 서로 상반되는 기능의 캐리어 기능 물질을 사용하는 것이 효과적이다. 제1 전하 전달층(2100)으로 정공을 전달하는 정공 전달층이 사용될 수 있다. 여기서, 정공전달층은 전도성 고분자를 포함할 수 있다.The first charge transport layer 2100 may be composed of at least one layer, and may be provided with any one of a material having an electron transport, hole transport, electron blocking, and hole blocking function. It is effective to use carrier function materials having opposite functions for the first charge transfer layer 2100 and the second charge transfer layer 2300 . A hole transport layer that transports holes to the first charge transport layer 2100 may be used. Here, the hole transport layer may include a conductive polymer.

정공 전달층으로 실리콘 또는 실리콘 합금 조성물을 사용하는 것이 효과적이고, 도핑을 통해 P타입의 실리콘 특성을 갖는 것이 효과적이고, 도핑 농도제어를 통해 밴드 갭과 일함수를 제어하는 것이 가능하다.It is effective to use silicon or a silicon alloy composition as the hole transport layer, it is effective to have P-type silicon properties through doping, and it is possible to control the band gap and the work function through doping concentration control.

상부광흡수층(2200)은 300 내지 800nm 파장의 광을 흡수하여 전자 정공쌍을 생성하는 것이 가능하다. 상부광흡수층(2200)은 페로브스카이트 구조를 가지는 것이 효과적이다. 상부 광흡수층(2200)은 태양광이 흡수되면 상부 광흡수층(2200)에서 안정 상태를 유지하던 전자가 여기되고, 여기된 전자와 여기된 전자로 인해 형성된 정공 각각은 인접한 전하수송층으로 이동하게 된다. 이때, 전자는 전자수송의 기능을 가지는 전하전달층으로, 정공은 정공수송의 기능을 가지는 전하수송층으로 이동한다.The upper light absorption layer 2200 may absorb light having a wavelength of 300 to 800 nm to generate electron hole pairs. It is effective that the upper light absorption layer 2200 has a perovskite structure. In the upper light absorption layer 2200, when sunlight is absorbed, electrons maintaining a stable state in the upper light absorption layer 2200 are excited, and each of the excited electrons and the holes formed by the excited electrons move to the adjacent charge transport layer. At this time, electrons move to the charge transport layer having a function of transporting electrons, and holes move to the charge transport layer having a function of transporting holes.

상부 광흡수층(2200)은 AMX3의 화학조성을 지니는 물질을 사용하는 것이 효과적이다. 여기서, A는 MA, FA, Cs, Rb의 금속 원소 또는 유기 화합물 중 어느 하나인 것이 가능하다. M은 금속 양이온 중 어느 하나이고, X는 산화물 또는 CL(Chlorine), Br(Bromine), 및 I(Iodine)의 할로겐 원자 중 어느 하나 이상을 조합하여 형성되는 것이 가능하다. A원자는 입방 단위격자의 각 꼭지점에 위치하고 M원자는 체심(Body-center)위치, 즉 중심에 자리 잡고 있으며, X원자는 면심(Face-center)위치, 즉 각 면의 중심에 존재 한다.It is effective to use a material having the chemical composition of AMX 3 for the upper light absorption layer 2200 . Here, A may be any one of a metallic element or an organic compound of MA, FA, Cs, and Rb. M is any one of metal cations, and X may be formed by combining any one or more of oxides or halogen atoms of CL (Chlorine), Br (Bromine), and I (Iodine). A atom is located at each vertex of the cubic unit cell, M atom is located at the body-center position, that is, the center, and the X atom is located at the face-center position, that is, the center of each face.

상부 광흡수층(2200)은 단파장의 빛을 분산하여 태양 전지의 효율을 향상시킬 수 있는 광 분산 패턴이 형성되어 있는 것이 효과적이다. 상부 광흡수층(2200)은 광흡수 면부와 광흡수 면부에서 돌출된 다수의 광 분산 패턴을 포함하는 것이 효과적이다.It is effective that the upper light absorption layer 2200 has a light dispersion pattern capable of improving the efficiency of the solar cell by dispersing light of a short wavelength. It is effective that the upper light absorption layer 2200 includes a light absorption surface portion and a plurality of light dispersion patterns protruding from the light absorption surface portion.

광흡수 면부는 평판 형상으로 제1 전하 전달층(2100) 상에 형성되는 것이 효과적이다. 광 분산 패턴은 사각 기둥 형태의 돌기 형상으로 광흡수면부에 균일하게 돌출되어 있는 형태인 것이 효과적이다. 광흡수 면부와 광 분산 패턴은 동일 물질로 제작되는 것이 효과적이다. 광 분산 패턴은 상부 광흡수층의 전체 두께를 100으로할 경우, 그 두께가 10 내지 70인 것이 효과적이다. 본 실시예에서는 광 분산 패턴이 돌출되어 있기 때문에 상부에서 직진하는 태양 광이 광 분산 패턴에 의해 일부 굴절 또는 관통되어 광이 분산된다. 광 분산 패턴의 두께 즉, 높이가 10 보다 작은 경우에는 이 광 분산으로 인한 효율이 미비하다. 즉, 그 효율 향상이 0.5% 이하이다. 광 분산 패턴의 높이가 70보다 클 경우에는 단차에 따른 종횡비차이로 인하여 후속 제2 전하 전달층(2300)의 형성이 원활하게 되지 않아, 내부 보이드가 형성되는 등의 문제가 발생한다. 따라서, 광 분산 패턴의 높이는 전체 상부 광흡수층(2200) 70%보다 작은 것이 효과적이다.It is effective that the light absorption surface is formed on the first charge transfer layer 2100 in a flat plate shape. It is effective that the light dispersing pattern is in the form of a protrusion in the form of a square pillar and uniformly protruding from the light absorption surface. It is effective that the light absorption surface part and the light dispersion pattern are made of the same material. When the total thickness of the upper light absorption layer is 100, the light dispersion pattern is effective to have a thickness of 10 to 70. In the present embodiment, since the light dispersion pattern protrudes, sunlight traveling straight from the upper portion is partially refracted or penetrated by the light dispersion pattern to disperse the light. When the thickness of the light dispersion pattern, that is, the height is less than 10, the efficiency due to the light dispersion is insufficient. That is, the efficiency improvement is 0.5% or less. When the height of the light dispersion pattern is greater than 70, the formation of the subsequent second charge transfer layer 2300 is not smooth due to the aspect ratio difference according to the step difference, so that problems such as the formation of internal voids occur. Therefore, it is effective that the height of the light dispersion pattern is smaller than 70% of the entire upper light absorption layer 2200 .

앞서 설명에서, 광흡수 면부와 광 분산 패턴을 동일 물질로 제작하였지만, 본 실시예에서는 이에 한정되지 않고, 도면에서와 같이 서로 다른 물질로 제작하는 것이 더욱 효과적이다. 낮은 밴드갭의 FA계의 물질로 광흡수 면부를 형성하고, 그 상부에 높은 밴드갭을 갖는 MA계의 물질로 광 분산 패턴을 형성하는 것이 효과적이다. 이를 통해 서로 다른 밴드갭에 의한 광효율이 증가될 수 있다.In the above description, the light absorption surface portion and the light dispersion pattern were made of the same material, but the present embodiment is not limited thereto, and it is more effective to use different materials as shown in the drawings. It is effective to form the light absorption surface with a low bandgap FA-based material, and to form a light dispersion pattern with a high-bandgap MA-based material on the upper portion. Through this, light efficiency due to different band gaps may be increased.

광흡수 면부의 전체 면적이 100일 경우, 돌출된 전체 광 분산 패턴에 의해 차지 또는 가려지는 면적은 30 내지 70인 것이 효과적이다. 앞서 언급한 바와 같이 30보다 작으면 효과적인 효율이 발생하지 않고, 70보다 큰 경우에는 앞서와 같이 후속 형성/증착되는 층이 효과적으로 형성되지 않는 단점이 있다.When the total area of the light absorption surface is 100, it is effective that the area occupied or covered by the protruding total light dispersion pattern is 30 to 70. As mentioned above, when it is less than 30, effective efficiency does not occur, and when it is greater than 70, there is a disadvantage in that the subsequently formed/deposited layer is not effectively formed as described above.

제2 전하 전달층(2300)은 적어도 하나의 층으로 구성될 수 있으며, 전자수송, 정공수송, 전자차단, 및 정공차단 기능을 갖는 물질 중 어느 하나로 구비될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이 제2 전하 전달층(2300)을 제1 전하 전달층(2100)과 반대의 기능을 하는 물질막으로 제작하는 것이 효과적이다.The second charge transport layer 2300 may be composed of at least one layer, and may be provided with any one of a material having an electron transport, hole transport, electron blocking, and hole blocking function. As mentioned above, it is effective to fabricate the second charge transport layer 2300 as a material film having a function opposite to that of the first charge transport layer 2100 .

제2 전하 전달층(2300)으로 전자를 전달하는 전자 전달층이 사용될 수 있다. 전자전달층은 TiO2, SnO2, ZnO, CdS, NiO, WO3, TiSrO3, 그래핀, 카본나노튜브, C60 (fullerene), PCBM([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester) 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 효과적이다. 물론, n타입 실리콘을 포함하는 층으로 제작되는 것도 가능하다. 즉, 도핑을 통해 N타입의 실리콘 특성을 갖는 것이 효과적이고, 도핑 농도제어를 통해 밴드 갭과 일함수를 제어하는 것이 가능하다.An electron transport layer that transports electrons to the second charge transport layer 2300 may be used. The electron transport layer is TiO 2 , SnO 2 , ZnO, CdS, NiO, WO 3 , TiSrO 3 , graphene, carbon nanotube, C 6 0 (fullerene), PCBM([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid It is effective to use at least one of Methyl Ester). Of course, it is also possible to fabricate a layer containing n-type silicon. That is, it is effective to have N-type silicon characteristics through doping, and it is possible to control the band gap and the work function through doping concentration control.

제2 전극(2400)은 전기 전도성을 갖는 다양한 물질이 사용될 수 있다. 물론 광을 투과하는 성질을 같는 물질을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 한층 또는 다층으로 제작될 수 있고, 다양한 전도성 물질이 혼합되어 제작될 수 있다. 제2 전극(2400)으로는 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped tin oxide), IWO(Indium Tungaten Oxide), ZITO(Zinc Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO(indium zinc-tin oxide), Metal NWs(Silver nanowires, Cupper nanowires 등), 카본, 카본나노튜브, 그래핀, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti 및 Au 중에서 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.Various materials having electrical conductivity may be used for the second electrode 2400 . Of course, it is also possible to use a material having the same property of transmitting light. In addition, it may be manufactured in one layer or multiple layers, and various conductive materials may be mixed and manufactured. Examples of the second electrode 2400 include Indium Tin Oxide (ITO), Fluorine-doped tin oxide (FTO), Indium Tungaten Oxide (IWO), Zinc Indium Tin Oxide (ZITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Aluminum Zinc (AZO). Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO (indium zinc-tin oxide), Metal NWs (Silver nanowires, Cupper nanowires, etc.), carbon, carbon nanotubes , graphene, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti, and may be composed of at least one of Au.

본 실시예는 상술한 구조에 한정되지 않고 도면에서와 같이, 텍스처링 패턴이 제1 실리콘층(2100)에 형성될 수 있고, 그 상부에 하부 광흡수층(1400)이 형성되는 것도 가능하다.The present embodiment is not limited to the above-described structure, and as shown in the drawings, a texturing pattern may be formed on the first silicon layer 2100 , and a lower light absorption layer 1400 may be formed on the first silicon layer 2100 .

또한, 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 또 다른 실시예가 가능하다.Further, the present invention is not limited to the above description, and other embodiments are possible.

하기에서는 또 다른 실시예에 따른 고효율 태양광 전지에 관해 도면을 참조하여 설명한다. 후술되는 설명중 상술한 실시예들의 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 설명의 기술은 상술한 실시예에 적용될 수 있다.Hereinafter, a high-efficiency solar cell according to another embodiment will be described with reference to the drawings. Among the descriptions to be described below, descriptions that overlap with those of the above-described embodiments will be omitted. In addition, the techniques of the description to be described later can be applied to the above-described embodiments.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다. 도 11은 또 다른 실시예의 변형예에 따른 고효율 태양광 모듈의 단면 개념도이다.10 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to another embodiment of the present invention. 11 is a cross-sectional conceptual view of a high-efficiency solar module according to a modified example of another embodiment.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈은 기판(4100)과, 기판(4100) 상에 형성된 제1 전극(4200)과, 제1 전극(4200) 상에 교번으로 형성된 제1 전하 전달층(4300) 및 제1 실리콘층(4400)과, 상기 제1 전하 전달층(4300) 상에 순차적으로 형성된 상부 광흡수층(4500) 및 제2 전하 전달층(4700)과, 제1 실리콘층(4400) 상에 순차적으로 형성된 하부 광흡수층(4600) 및 제2 실리콘층(4800)과, 상기 제2 전하전달층(4700)과 제2 실리콘층(4800) 상에 형성된 제2 전극(4900)을 포함한다.10 and 11, a high-efficiency solar module according to another embodiment of the present invention includes a substrate 4100, a first electrode 4200 formed on the substrate 4100, and a first electrode ( The first charge transfer layer 4300 and the first silicon layer 4400 alternately formed on the 4200), and the upper light absorption layer 4500 and the second charge transfer sequentially formed on the first charge transfer layer 4300 The layer 4700, the lower light absorption layer 4600 and the second silicon layer 4800 sequentially formed on the first silicon layer 4400, the second charge transfer layer 4700 and the second silicon layer 4800 ) and a second electrode 4900 formed on it.

본 실시예의 기판(4100)은 사각 판 형상으로 제작되는 것이 효과적이다. 물론, 원형의 판 형태로 또는 다각형의 판 형상으로 제작되는 것도 가능하다. 상기 기판은 유리, 금속, PET, PEN, PES, PI, 실리콘 중 적어도 어느 하나의 기판을 사용하는 것이 효과적이다.It is effective that the substrate 4100 of this embodiment is manufactured in the shape of a square plate. Of course, it is also possible to be manufactured in a circular plate shape or a polygonal plate shape. It is effective to use at least one of glass, metal, PET, PEN, PES, PI, and silicon as the substrate.

기판(4100) 상에는 제1 전극(4200)이 형성된다. 제1 전극(4200)으로는 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped tin oxide), IWO(Indium Tungaten Oxide), ZITO(Zinc Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO(indium zinc-tin oxide), Metal NWs(Silver nanowires, Cupper nanowires 등), 카본, 카본나노튜브, 그래핀, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti 및 Au 중에서 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.A first electrode 4200 is formed on the substrate 4100 . Examples of the first electrode 4200 include indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), indium tungaten oxide (IWO), zinc indium tin oxide (ZITO), indium zinc oxide (IZO), and aluminum zinc oxide (AZO). Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO (indium zinc-tin oxide), Metal NWs (Silver nanowires, Cupper nanowires, etc.), carbon, carbon nanotubes , graphene, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti, and may be composed of at least one of Au.

제1 전극(4200)상에는 제1 전하 전달층(4300) 및 제1 실리콘층(4400)이 교번으로 형성되어 있는 것이 효과적이다. 이 두층은 메쉬 패턴 형태로 형성되는 것이 효과적이다. 물론, 이에 한정되지 않고, 제1 전극(4200) 상에 제1 전하 전달층(4300)과 제1 실리콘층(4400)이 직선 형태로 형성되는 것도 가능하다. 또한, 그 상부에 형성되는 상부 광흡수층(4500)과 하부 광흡수층(4600)도 교번으로 형성되고, 제2 전하전달층(4700) 및 제2 실리콘층(4800)도 교번으로 형성되는 것이 바람직하다.It is effective that the first charge transfer layer 4300 and the first silicon layer 4400 are alternately formed on the first electrode 4200 . It is effective that these two layers are formed in the form of a mesh pattern. Of course, the present invention is not limited thereto, and the first charge transfer layer 4300 and the first silicon layer 4400 may be formed in a straight line on the first electrode 4200 . In addition, it is preferable that the upper light absorption layer 4500 and the lower light absorption layer 4600 formed thereon are alternately formed, and the second charge transfer layer 4700 and the second silicon layer 4800 are also alternately formed. .

여기서, 하부 제1 전극(4100)의 전체 면적을 100으로할 경우, 상부 광흡수층(4500)과 하부 광흡수층(4600)의 면적은 상부 광흡수층(4500)이 50 내지 70%이고, 하부 광흡수층이 30 내지 50% 인 것이 효과적이다. 이는 상부 광흡수층(4500)에 의한 파장의 효율이 더 높기 때문이다. 물론, 상부 광흡수층(4500)과 하부 광 흡수층(4600)의 면적이 50: 50으로 동일한 것도 가능하다.Here, when the total area of the lower first electrode 4100 is 100, the area of the upper light absorption layer 4500 and the lower light absorption layer 4600 is 50 to 70% of the upper light absorption layer 4500, and the lower light absorption layer It is effective that it is 30 to 50%. This is because the wavelength efficiency by the upper light absorption layer 4500 is higher. Of course, the area of the upper light absorption layer 4500 and the lower light absorption layer 4600 may be equal to 50:50.

제1 전하 전달층(4300), 상부 광흡수층(4500) 및 제2 전하 전달층(4700)이 제1 파장 광 흡수부를 구성하고, 제1 실리콘층(4400), 하부 광흡수층(4600) 및 제2 실리콘층(4800)이 제2 파장 광 흡수부를 구성한다. 그리고, 제1 파장 광흡수부와 제2 파장 광흡수부가 전극부 사이에서 교번으로 형성되어 있기 때문에 넓은 파장의 광 흡수가 가능하여 태양광 모듈의 효율이 증가될 수 있다. 즉, 800um이하의 파장은 상부 광흡수층(4500)에 의해 흡수되고, 800um이상의 파장은 하부 광흡수층(4600)에 의해 광이 흡수되기 때문에 넓은 파장대의 광이 흡수될 수 있다. 또한, 이들이 교번으로 제작되기 때문에 계면에서의 광의 확산, 반사, 분산등으로 인하여 광의 흡수율이 증가할 수 있다.The first charge transfer layer 4300 , the upper light absorption layer 4500 , and the second charge transfer layer 4700 constitute the first wavelength light absorption part, and the first silicon layer 4400 , the lower light absorption layer 4600 and the second charge transfer layer 4700 . 2 The silicon layer 4800 constitutes the second wavelength light absorbing part. In addition, since the first wavelength light absorbing part and the second wavelength light absorbing part are alternately formed between the electrode parts, it is possible to absorb light of a wide wavelength, thereby increasing the efficiency of the solar module. That is, a wavelength of 800 μm or less is absorbed by the upper light absorption layer 4500 , and a wavelength of 800 μm or more is absorbed by the lower light absorption layer 4600 , so that light in a wide wavelength band can be absorbed. In addition, since they are alternately fabricated, the absorption rate of light may increase due to diffusion, reflection, and dispersion of light at the interface.

그리고, 본 실시예와 같이 제1 파장 광 흡수부와 제2 파장 광흡수부를 수평 방향으로 제작할 수 있기 때문에 전체 태양광 모듈의 두께를 줄여 슬림화하는 것이 가능하게 된다. 이를 통해 굴곡면이나 단차면에 모듈을 부착하는 것이 가능하여, 태양관 모듈 즉, 장치의 활용성이 향상될 수 있다.In addition, since the first wavelength light absorption unit and the second wavelength light absorption unit can be manufactured in the horizontal direction as in the present embodiment, it is possible to reduce the thickness of the entire solar module to make it slim. Through this, it is possible to attach the module to the curved surface or the stepped surface, so that the utility of the solar tube module, that is, the device can be improved.

본 실시예의 태양광 모듈은 상술한 설명에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 도면에 도시된 바와 같이 본 변형예에 따른 고효율 태양광 모듈은 기판(5100)과, 기판 상에 형성된 제1 전극(5200)과, 제1 전극(5200) 상에 형성된 제1 캐리어층(5300)과, 제1 캐리어층(5300) 상에 교번으로 형성된 상부 광흡수층(5400) 및 하부 광흡수층(5500)과, 상기 상부 광흡수층(5400) 및 하부 광흡수층(5500) 상에 형성된 제2 캐리어층(5600)과, 제2 캐리어층(5600) 상에 형성된 제2 전극(5700)을 포함한다.The solar module of this embodiment is not limited to the above description, and various modifications are possible. As shown in the figure, the high-efficiency solar module according to this modified example includes a substrate 5100 , a first electrode 5200 formed on the substrate, and a first carrier layer 5300 formed on the first electrode 5200 . and an upper light absorbing layer 5400 and a lower light absorbing layer 5500 alternately formed on the first carrier layer 5300 , and a second carrier layer formed on the upper light absorbing layer 5400 and the lower light absorbing layer 5500 . 5600 , and a second electrode 5700 formed on the second carrier layer 5600 .

본 변형예에서는 광흡수층을 교번으로 형성하고, 그 상하의 캐리어층을 단일 층으로 두어 태양광 모듈은 제작 공정을 단순화할 수 있다.In this modified example, the light absorption layer is alternately formed, and the upper and lower carrier layers are placed as a single layer to simplify the manufacturing process of the solar module.

상기 제1 및 제2 전극(5200, 5700)은 전기 전도성을 갖는 투광성 물질을 사용하는 것이 효과적이다. 바람직하게는 제1 및 제2 전극(5200, 5700)으로 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped tin oxide), IWO(Indium Tungaten Oxide), ZITO(Zinc Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide) 및 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO(indium zinc-tin oxide)를 사용하는 것이 효과적이다.It is effective to use a light-transmitting material having electrical conductivity for the first and second electrodes 5200 and 5700 . Preferably, as the first and second electrodes 5200 and 5700, ITO (Indium Tin Oxide), FTO (Fluorine-doped tin oxide), IWO (Indium Tungaten Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc) Oxide), AZO (Aluminum Zinc Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), and IZTO (indium zinc-tin oxide) are effective.

제1 캐리어층(5300)은 정공을 전달하는 정공 전달층이 사용될 수 있다. 여기서, 정공전달층은 전도성 고분자를 포함할 수 있다. 전도성 고분자 물질은 예를 들어 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리 싸이오펜, 폴리-3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜-폴리스타이렌설포네이트(PEDOT-PSS), 폴리-[비스(4-페닐)(2,4,6-트리메틸페닐)아민](PTAA), 스피로-미오타드(Spiro-MeOTAD) 또는 폴리아닐린-캄포설폰산(PANI-CSA) 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The first carrier layer 5300 may be a hole transport layer that transports holes. Here, the hole transport layer may include a conductive polymer. The conductive polymer material is, for example, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, poly-3,4-ethylenedioxythiophene-polystyrenesulfonate (PEDOT-PSS), poly-[bis(4-phenyl)(2,4, At least one of 6-trimethylphenyl)amine] (PTAA), Spiro-MeOTAD, or polyaniline-camphorsulfonic acid (PANI-CSA) may be used, but is not limited thereto.

또한, 정공 전달층으로 실리콘 또는 실리콘 합금 조성물을 사용하는 것이 효과적이고, 도핑을 통해 P타입의 실리콘 특성을 갖는 것이 효과적이고, 도핑 농도제어를 통해 밴드 갭과 일함수를 제어하는 것이 가능하다.In addition, it is effective to use silicon or a silicon alloy composition as the hole transport layer, it is effective to have P-type silicon properties through doping, and it is possible to control the band gap and the work function through doping concentration control.

제2 캐리어층(5600)은 전자를 전달하는 전자 전달층이 사용될 수 있다. 전자전달층은 TiO2, SnO2, ZnO, CdS, NiO, WO3, TiSrO3, 그래핀, 카본나노튜브, C60 (fullerene), PCBM([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester) 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 효과적이다. 물론, n타입 실리콘을 포함하는 층으로 제작되는 것도 가능하다. 물론, 비정질 실리콘 또는 비정질 실리콘 산화물, 비정질 실리콘 질화물, 비정질 실리콘 탄화물 및 질산화물 및 비정질 실리콘 게르마늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 가능하다.The second carrier layer 5600 may be an electron transport layer that transports electrons. The electron transport layer is TiO 2 , SnO 2 , ZnO, CdS, NiO, WO 3 , TiSrO 3 , graphene, carbon nanotube, C 6 0 (fullerene), PCBM([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid It is effective to use at least one of Methyl Ester). Of course, it is also possible to fabricate a layer containing n-type silicon. Of course, it is possible to include at least one of amorphous silicon or amorphous silicon oxide, amorphous silicon nitride, amorphous silicon carbide and nitride oxide, and amorphous silicon germanium.

하기에서는 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈의 제작 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a high-efficiency solar module according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 12 내지 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.12 to 17 are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing a high-efficiency solar module according to another embodiment of the present invention.

도 12에 도시된 바와 같이, 기판(4100) 상에 제1 전극(4200)과 제1 전하 전달층(4300)을 순차적으로 형성한다.12 , a first electrode 4200 and a first charge transfer layer 4300 are sequentially formed on a substrate 4100 .

이어서, 도 13에 도시된 바와 같이 제1 전하 전달층(4300)을 패터닝하여 하부 제1 전극(4200)의 일부 영역을 노출한다. 이를 위해, 제1 전하 전달층(4300) 상에 포토레지스트막을 형성한 다음 마스크를 이용한 노광을 진행하고, 노광된 영역을 제거하고, 제거된 영역의 제1 전하 전달층(4300)을 제거하여 패터닝을 형성한다. 물론, 노광되지 않은 영역의 포토레지스트막을 제거하여 패터닝하는 것도 가능하다. 이를 통해 제1 전하 전달층(4300)이 도면에서와 같이 이격된 형태로 제작된다.Then, as shown in FIG. 13 , the first charge transport layer 4300 is patterned to expose a partial region of the lower first electrode 4200 . To this end, a photoresist film is formed on the first charge transfer layer 4300 , then exposure using a mask is performed, the exposed region is removed, and the first charge transfer layer 4300 in the removed region is removed and patterned. to form Of course, it is also possible to pattern by removing the photoresist film in the unexposed area. Through this, the first charge transport layer 4300 is manufactured to be spaced apart as shown in the drawing.

도 14에 도시된 바와 같이 제1 전하 전달층(4300) 사이 영역을 제1 실리콘층(4400)으로 매립한다. 이를 위해 제1 실리콘층(4400)을 전체 영역에 도포한 다음, 평탄화 공정을 통해 제1 전하 전달층(4300) 상의 제1 실리콘층(4400)을 제거하여 형성하는 것이 효과적이다.14 , the region between the first charge transfer layers 4300 is filled with the first silicon layer 4400 . To this end, it is effective to apply the first silicon layer 4400 over the entire area and then remove the first silicon layer 4400 on the first charge transport layer 4300 through a planarization process to form it.

도 15에 도시된 바와 같이 제1 전하 전달층(4300) 상에만 상부 광흡수층(4500)을 형성한다. 이때, 상부 광흡수층(4500)도 앞서 언급한 포토리소그라피 공정을 통해 패터닝하는 것이 효과적이다. 이때, 사용되는 마스크는 제1 전하 전달층(4300)을 패터닝하기 위한 마스크와 동일 마스크를 사용하는 것이 가능하다.As shown in FIG. 15 , the upper light absorption layer 4500 is formed only on the first charge transport layer 4300 . In this case, it is effective to pattern the upper light absorption layer 4500 through the aforementioned photolithography process. In this case, it is possible to use the same mask as the mask for patterning the first charge transport layer 4300 .

도 16에 도시된 바와 같이 상부 광흡수층(4500)의 패터닝된 사이 영역에 하부 광흡수층(4600)을 형성한다. 이또한, 전체 영역에 하부 광흡수층(4600)을 형성한 다음 평탄화 공정을 통해 형성하는 것이 효과적이다.As shown in FIG. 16 , a lower light absorption layer 4600 is formed in the patterned interspace of the upper light absorption layer 4500 . Also, it is effective to form the lower light absorption layer 4600 over the entire area and then to form it through a planarization process.

도 17에 도시된 바와 같이 상부 광흡수층(4500) 상에 제2 전하 전달층(4700)을 형성하고, 하부 광흡수층(4600) 상에는 제2 실리콘층(4800)을 형성한다. 그리고, 제2 전하 전달층(4700) 및 제2 실리콘층(4800) 상에 제2 전극(4900)을 형성하여, 본 실시예에 따른 고효율 태양광 모듈을 제작한다.As shown in FIG. 17 , a second charge transfer layer 4700 is formed on the upper light absorption layer 4500 , and a second silicon layer 4800 is formed on the lower light absorption layer 4600 . Then, by forming the second electrode 4900 on the second charge transfer layer 4700 and the second silicon layer 4800, a high-efficiency solar module according to the present embodiment is manufactured.

이와 같은 본 발명에 따른 고효율 태양광 모듈은 모듈 전체의 두께를 얇게할 수 있을 뿐만 아니라, 모듈의 사용 수명을 증대시킬 수 있다. 모듈의 수명은 광흡수층의 열화에 기인한 것인데, 모듈의 두께가 얇아져 열 방출이 용이할 수 있게되어 열화를 방지할 수 있다. 또한, 광흡수층을 외부 충격 및 오염으로 부터 보호할 수 있어 모듈 전체의 수명을 증대시킬 수 있다.Such a high-efficiency solar module according to the present invention can reduce the overall thickness of the module, as well as increase the service life of the module. The lifetime of the module is due to the deterioration of the light absorption layer, and since the thickness of the module is reduced, heat dissipation can be facilitated, thereby preventing deterioration. In addition, it is possible to protect the light absorption layer from external impact and contamination, thereby increasing the lifetime of the entire module.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention described above has been specifically described in the preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the description and not the limitation. In addition, a person of ordinary skill in the art of the present invention will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical spirit of the present invention.

100, 1200, 4200, 5200: 제1 전극
120, 2100, 4300: 제1 전하 전달층
130, 2200, 4500, 5400: 상부 광흡수층
131: 광흡수 면부
132: 광 분산 패턴
140, 2300, 4700: 제2 전하 전달층
150, 2400, 4900, 5700: 제2 전극
1000: 제1 전지부
1100, 4100, 5100: 기판
1300, 4400: 제1 실리콘층
1400, 4600, 5500: 하부 광흡수층
1500, 4800: 제2 실리콘층
2000: 제2 전지부
3000: 접합층
5300: 제1 캐리어층
5600: 제2 캐리어층
100, 1200, 4200, 5200: first electrode
120, 2100, 4300: first charge transport layer
130, 2200, 4500, 5400: upper light absorption layer
131: light absorption surface
132: light dispersion pattern
140, 2300, 4700: second charge transport layer
150, 2400, 4900, 5700: second electrode
1000: first battery unit
1100, 4100, 5100: substrate
1300, 4400: first silicon layer
1400, 4600, 5500: lower light absorption layer
1500, 4800: second silicon layer
2000: second battery unit
3000: bonding layer
5300: first carrier layer
5600: second carrier layer

Claims (14)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 기판;
상기 기판 상에 형성된 제1 전극;
상기 제1 전극 상에 교번으로 형성된 제1 전하 전달층 및 제1 실리콘층;
상기 제1 전하 전달층 상에 순차적으로 형성된 상부 광흡수층 및 제2 전하 전달층;
상기 제1 실리콘층 상에 순차적으로 형성된 하부 광흡수층 및 제2 실리콘층; 및
상기 제2 전하전달층과 제2 실리콘층 상에 형성된 제2 전극을 포함하는 고효율 태양광 모듈.
Board;
a first electrode formed on the substrate;
a first charge transfer layer and a first silicon layer alternately formed on the first electrode;
an upper light absorption layer and a second charge transport layer sequentially formed on the first charge transport layer;
a lower light absorption layer and a second silicon layer sequentially formed on the first silicon layer; and
A high-efficiency solar module comprising a second electrode formed on the second charge transfer layer and the second silicon layer.
제10항에 있어서,
상기 제1 전극의 전체 면적을 100으로할 경우, 상부 광흡수층과 하부 광흡수층의 면적은 상부 광흡수층이 50 내지 70%이고, 하부 광흡수층이 30 내지 50% 인 것을 특징으로하는 고효율 태양광 모듈.
11. The method of claim 10,
When the total area of the first electrode is 100, the area of the upper light absorption layer and the lower light absorption layer is 50 to 70% of the upper light absorption layer and 30 to 50% of the lower light absorption layer. .
제10항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped tin oxide), IWO(Indium Tungaten Oxide), ZITO(Zinc Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO(indium zinc-tin oxide), Metal NWs(Silver nanowires, Cupper nanowires 등), 카본, 카본나노튜브, 그래핀, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti 및 Au 중에서 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로하는 고효율 태양광 모듈.
11. The method of claim 10,
The first and second electrodes are Indium Tin Oxide (ITO), Fluorine-doped tin oxide (FTO), Indium Tungaten Oxide (IWO), Zinc Indium Tin Oxide (ZITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Aluminum Zinc (AZO) Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), IZTO (indium zinc-tin oxide), Metal NWs (Silver nanowires, Cupper nanowires, etc.), carbon, carbon nanotubes , graphene, Al, Ag, Cu, Mg, Mo, Ti, and a high-efficiency solar module, characterized in that consisting of at least any one of Au.
제10항에 있어서,
상기 제1 전하 전달층은 전도성 고분자를 포함하거나, 실리콘 또는 실리콘 합금 조성물을 포함하고,
상기 제2 전하 전달층은 상기 제1 전하 전달층과 반대의 기능을 하는 물질막으로 제작하되, TiO2, SnO2, ZnO, CdS, NiO, WO3, TiSrO3, 그래핀, 카본나노튜브, C60 (fullerene), PCBM([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로하는 고효율 태양광 모듈.
11. The method of claim 10,
The first charge transport layer includes a conductive polymer, or includes a silicon or a silicon alloy composition,
The second charge transport layer is made of a material film having a function opposite to that of the first charge transport layer, but TiO 2 , SnO 2 , ZnO, CdS, NiO, WO 3 , TiSrO 3 , graphene, carbon nanotubes, C 60 (fullerene), PCBM ([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester) High-efficiency solar module comprising at least one of.
제10항에 있어서,
상기 상부 광흡수층은 AMX3의 화학조성을 지니는 물질을 사용하되, A는 MA, FA, Cs, Rb의 금속 원소 또는 유기 화합물 중 어느 하나이고, M은 금속 양이온 중 어느 하나이고, X는 산화물 또는 Cl(Chlorine), Br(Bromine), 및 I(Iodine)의 할로겐 원자 중 어느 하나 이상을 조합하여 형성되는 것을 특징으로하는 고효율 태양광 모듈.
11. The method of claim 10,
The upper light absorption layer uses a material having a chemical composition of AMX 3 , wherein A is any one of metal elements or organic compounds of MA, FA, Cs, and Rb, M is any one of metal cations, and X is an oxide or Cl (Chlorine), Br (Bromine), and I (Iodine) high-efficiency solar module, characterized in that formed by combining any one or more of the halogen atoms.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090131461A (en) * 2008-06-18 2009-12-29 한국과학기술원 Organic solar cells and method for preparing the same
KR20190010197A (en) * 2017-07-21 2019-01-30 엘지전자 주식회사 Perovskite solar cell and tandem solar cell including the same

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