KR102472371B1 - Structure using a thin film type solar cell with a light shielding means - Google Patents

Structure using a thin film type solar cell with a light shielding means Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 박막형 태양전지; 상기 박막형 태양전지를 투과한 태양광의 진행을 차단할 수 있는 광차단 수단; 및 상기 박막형 태양전지와 상기 광차단 수단 사이에 구비된 절연층을 포함하여 이루어지고, 상기 광차단 수단은 전력의 공급 유무에 따라 투명 또는 유색색상으로 변경되는 변색층을 포함하여 이루어진, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물이 제공된다. According to one embodiment of the present invention, a thin-film solar cell; a light blocking means capable of blocking the progress of sunlight passing through the thin-film solar cell; and an insulating layer provided between the thin-film solar cell and the light-blocking means, wherein the light-blocking means includes a color-changing layer that changes color to transparent or colored depending on whether power is supplied or not. A structure using the provided thin-film solar cell is provided.

Description

광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물{Structure using a thin film type solar cell with a light shielding means}Structure using a thin film type solar cell with a light shielding means}

본 발명은 박막형 태양전지에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 박막형 태양전지를 건물의 유리창 또는 차량의 썬루프에 적용한 다양한 형태의 구조물에 관한 것이다. The present invention relates to a thin-film solar cell, and more particularly, to various types of structures in which the thin-film solar cell is applied to a window of a building or a sunroof of a vehicle.

태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다. A solar cell is a device that converts light energy into electrical energy by using the property of a semiconductor.

태양전지는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합 구조를 하고 있다. 이러한 구조의 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(+)는 P형 반도체쪽으로 이동하고 상기 전자(-)는 N형 반도체쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생 되고, 그에 따라 전력을 생산할 수 있게 된다. A solar cell has a PN junction structure in which a P (positive) type semiconductor and an N (negative) type semiconductor are bonded. When sunlight is incident on the solar cell having this structure, holes and electrons are generated in the semiconductor by the incident sunlight energy. At this time, due to the electric field generated at the PN junction, the holes (+) move toward the P-type semiconductor and the electrons (-) move toward the N-type semiconductor, thereby generating an electric potential, thereby generating electric power.

상기 태양전지는 박막형 태양전지(thin film type solar cell)와 웨이퍼형 태양전지(wafer type solar cell)로 구분할 수 있다. The solar cell can be divided into a thin film type solar cell and a wafer type solar cell.

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. The thin-film solar cell is a solar cell manufactured by forming a semiconductor in the form of a thin film on a substrate such as glass, and the wafer-type solar cell is manufactured using a silicon wafer itself as a substrate.

상기 웨이퍼형 태양전지는 상기 박막형 태양전지에 비하여 효율이 다소 우수하기는 하지만, 공정상 두께를 최소화하는데 한계가 있고 고가의 반도체 기판을 이용하기 때문에 제조비용이 상승 되며, 특히 웨이퍼가 불투명하기 때문에 차량의 썬루프 또는 건물의 유리창과 같이 채광이 요구될 수 있는 구조물에 적용하기에는 한계가 있다.Although the wafer-type solar cell has slightly better efficiency than the thin-film solar cell, there is a limit to minimizing the thickness in the process and the manufacturing cost increases because an expensive semiconductor substrate is used. In particular, because the wafer is opaque, vehicle There is a limit to application to structures that may require daylighting, such as a sunroof or a window of a building.

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 차량의 썬루프 또는 건물의 유리창과 같이 채광이 요구될 수 있는 구조물에 적용하기에 적합하다. Although the thin-film solar cell has slightly lower efficiency than the wafer-type solar cell, it can be manufactured with a thin thickness and can use low-cost materials, thereby reducing manufacturing cost. In particular, since a transparent glass substrate can be used, It is suitable for application to structures that may require sunlight, such as vehicle sunroofs or building windows.

이하에서는 도면을 참조로 종래의 박막형 태양전지를 이용한 구조물에 대해서 설명하기로 한다. Hereinafter, a structure using a conventional thin-film solar cell will be described with reference to drawings.

도 1은 종래의 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a structure using a conventional thin-film solar cell.

도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 박막형 태양전지를 이용한 구조물은, 외부 플레이트(1), 접착층(2), 및 박막형 태양전지(3)를 포함하여 이루어진다. As can be seen in FIG. 1, a structure using a conventional thin-film solar cell includes an external plate 1, an adhesive layer 2, and a thin-film solar cell 3.

상기 외부 플레이트(1)는 건물의 유리창 또는 차량의 썬루프와 같은 태양광(solar ray)에 노출되는 면에 구비되는 구성이다. 상기 외부 플레이트(1)는 태양광이 투과할 수 있도록 투명한 물질, 예로서 유리 또는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다. The outer plate 1 is provided on a surface exposed to sunlight, such as a window of a building or a sunroof of a vehicle. The outer plate 1 may be made of a transparent material such as glass or transparent plastic so that sunlight can pass therethrough.

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 물질로 이루어진다. The adhesive layer 2 is formed on the inner surface of the outer plate 1 and serves to adhere the thin-film solar cell 3 to the outer plate 1 . Such an adhesive layer 2 is made of a transparent material through which sunlight can pass.

상기 박막형 태양전지(3)는 상기 접착층(2) 상에 형성되어 있다. 상기 박막형 태양전지(3)는 구체적으로 도시하지는 않았지만, 전면전극, 반도체층, 및 후면전극을 포함하여 이루어진다. The thin-film solar cell 3 is formed on the adhesive layer 2 . Although not specifically shown, the thin-film solar cell 3 includes a front electrode, a semiconductor layer, and a rear electrode.

이와 같은 종래의 박막형 태양전지를 이용한 구조물은 앞서 설명한 바와 같이 건물의 유리창 또는 차량의 썬루프와 같은 구조물에 적용될 수 있으며, 이 경우 사용자는 상기 박막형 태양전지(3)의 전방에 위치하게 된다. 따라서, 사용자는 상기 박막형 태양전지(3)의 전방에서 상기 외부 플레이트(1)를 향하여 외부를 바라보게 된다. As described above, a structure using such a conventional thin-film solar cell may be applied to a structure such as a window of a building or a sunroof of a vehicle, in which case a user is positioned in front of the thin-film solar cell 3 . Therefore, the user looks at the outside toward the external plate 1 from the front of the thin-film solar cell 3 .

그러나, 종래의 경우 상기 외부 플레이트(1)에 상기 박막형 태양전지(3)만이 부착되어 있기 때문에, 사용자에게 외부 환경이 항상 노출되는 문제가 있다. 예를 들어, 상기 박막형 태양전지를 이용한 구조물이 차량이나 건물의 외벽에 적용될 경우 태양광이 상기 외부 플레이트(1)와 상기 박막형 태양전지(3)를 통해서 내부의 사용자에게 항상 조사되기 때문에, 사용자가 태양광을 가리기 위해서는 별도의 가림막을 추가로 장착해야 하는 문제가 있다. However, since only the thin-film solar cell 3 is attached to the external plate 1 in the prior art, there is a problem in that the external environment is always exposed to the user. For example, when the structure using the thin-film solar cell is applied to the outer wall of a vehicle or building, since sunlight is always irradiated to the user through the outer plate 1 and the thin-film solar cell 3, the user In order to block sunlight, there is a problem in that a separate screen must be additionally installed.

상기 박막형 태양전지(3)의 반도체층의 재료로는 일반적으로 비정질 실리콘(a-Si)을 이용하는데, 상기 비정질 실리콘(a-Si)은 단파장의 광을 흡수하고 장파장의 광을 투과시키는 특성이 있다. 따라서, 외부의 태양광이 상기 박막형 태양전지(3)를 투과하게 될 때에는 붉은색을 띠는 장파장의 광이 투과하게 되어, 사용자가 보는 외부 환경은 붉은 색을 띠게 된다. 결과적으로, 종래의 경우 시인성이 떨어지는 붉은 색을 띠는 외부 환경이 사용자에게 항상 노출되는 단점이 있다. As a material for the semiconductor layer of the thin-film solar cell 3, amorphous silicon (a-Si) is generally used, and the amorphous silicon (a-Si) has characteristics of absorbing short-wavelength light and transmitting long-wavelength light. have. Therefore, when external sunlight passes through the thin-film solar cell 3, reddish long-wavelength light passes through, so that the external environment seen by the user becomes reddish. As a result, in the case of the prior art, there is a disadvantage in that an external environment tinged with a red color with low visibility is always exposed to the user.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 외부 환경의 노출과 차단을 용이하게 구현할 수 있도록 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means to easily implement exposure and blocking of the external environment.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1전극과 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 구비된 반도체층을 포함하여 이루어진 박막형 태양전지; 상기 박막형 태양전지를 투과한 태양광의 진행을 차단할 수 있는 광차단 수단; 및 상기 박막형 태양전지와 상기 광차단 수단 사이에 구비된 광흡수층을 포함하여 이루어지고, 상기 광흡수층은 전력을 생산하는 태양전지를 구성하지 않고 상기 박막형 태양전지를 투과한 일부 광이 상기 광차단 수단으로 진입하는 것을 방지하도록 구비되어 있는, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물을 제공한다. According to one embodiment of the present invention for achieving the above object, a thin film solar cell comprising a first electrode and a second electrode and a semiconductor layer provided between the first electrode and the second electrode; a light blocking means capable of blocking the progress of sunlight passing through the thin-film solar cell; and a light absorbing layer provided between the thin film solar cell and the light blocking means, wherein the light absorbing layer does not constitute a solar cell that generates power, and some of the light passing through the thin film solar cell is transmitted to the light blocking means. Provided is a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means provided to prevent entry into the.

상기 광차단 수단은 전력의 공급 유무에 따라 투명 또는 유색색상으로 변경되는 변색층을 포함하여 이루어질 수 있다. The light blocking unit may include a color changing layer that changes to a transparent or colored color depending on whether or not power is supplied.

상기 광흡수층은 상기 박막형 태양전지의 반도체층보다 장파장의 광을 흡수하도록 구비될 수 있다. The light absorbing layer may be provided to absorb longer wavelength light than the semiconductor layer of the thin film solar cell.

상기 광흡수층의 에너지 밴드갭은 상기 박막형 태양전지의 반도체층의 에너지 밴드갭보다 작을 수 있다. An energy band gap of the light absorption layer may be smaller than an energy band gap of a semiconductor layer of the thin-film solar cell.

상기 광흡수층의 광흡수 파장 범위는 상기 박막형 태양전지의 반도체층의 광흡수 파장 범위보다 넓을 수 있다. The light absorption wavelength range of the light absorption layer may be wider than the light absorption wavelength range of the semiconductor layer of the thin-film solar cell.

상기 광흡수층은 게르마늄을 포함한 비정질 실리콘(a-SiGe:H), 미세결정질 실리콘(μc-Si:H) 또는 수소화된 게르마늄(Ge:H)으로 이루어질 수 있다. The light absorption layer may be formed of amorphous silicon (a-SiGe:H) including germanium, microcrystalline silicon (μc-Si:H), or hydrogenated germanium (Ge:H).

상기 광흡수층은 상기 태양광이 투과할 수 있는 개구홀을 구비할 수 있다. The light absorbing layer may have an opening through which sunlight may pass.

상기 박막형 태양전지는 상기 태양광이 투과할 수 있는 개구홀을 구비하고 있고, 상기 박막형 태양전지에 구비된 개구홀은 상기 광흡수층에 구비된 개구홀과 오버랩될 수 있다.The thin-film solar cell has an opening hole through which sunlight can pass through, and the opening hole provided in the thin-film solar cell may overlap an opening hole provided in the light absorbing layer.

상기 태양광에 노출되는 외부 플레이트; 상기 외부 플레이트에 상기 박막형 태양전지를 접착시키는 제1 접착층; 상기 광차단 수단과 상기 광흡수층 사이에 구비된 절연층; 상기 광차단 수단을 보호하는 보호층; 및 상기 광차단 수단에 상기 보호층을 접착시키는 제2 접착층을 추가로 포함할 수 있다. an outer plate exposed to sunlight; a first adhesive layer adhering the thin-film solar cell to the external plate; an insulating layer provided between the light blocking means and the light absorbing layer; a protective layer protecting the light blocking means; and a second adhesive layer adhering the protective layer to the light blocking means.

상기 박막형 태양전지는 상기 태양광이 투과할 수 있는 개구홀을 구비할 수 있다. The thin-film solar cell may have an opening hole through which sunlight may pass.

상기 박막형 태양전지는 제1 분리부를 사이에 두고 이격된 복수 개의 제1 전극들; 상기 제1 전극들 상에 구비되며, 내부에 콘택부가 마련되어 있고 제2 분리부를 사이에 두고 이격된 복수 개의 반도체층들; 및 상기 복수 개의 반도체층들 상에 구비되며, 상기 콘택부를 통해 상기 제1 전극과 연결되어 있고 상기 제2 분리부를 사이에 두고 이격된 복수의 제2 전극들을 추가로 포함하여 이루어지고, 상기 개구홀은 상기 반도체층과 상기 제2 전극이 제거되어 마련될 수 있다. The thin-film solar cell includes a plurality of first electrodes spaced apart with a first separator interposed therebetween; a plurality of semiconductor layers provided on the first electrodes, provided with a contact unit therein, and spaced apart with a second separator interposed therebetween; and a plurality of second electrodes provided on the plurality of semiconductor layers, connected to the first electrode through the contact portion, and spaced apart with the second separator interposed therebetween, wherein the opening hole Silver may be provided by removing the semiconductor layer and the second electrode.

상기 개구홀은 하나의 단위셀의 상기 제1 분리부 및 이웃하는 단위셀의 상기 제2 분리부 사이 영역에 배열된 복수 개의 섬 형태로 이루어질 수 있다. The opening hole may be formed in the form of a plurality of islands arranged in a region between the first separator of one unit cell and the second separator of an adjacent unit cell.

이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention as described above, there are the following effects.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 광차단 수단에 의해서 태양광의 투과와 차단이 조절될 수 있어 외부 환경의 노출과 차단을 용이하게 구현할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, transmission and blocking of sunlight can be controlled by the light blocking unit, so exposure and blocking of the external environment can be easily implemented.

도 1은 종래의 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 파장 대별(300~1100nm) 광투과율 변화를 보여주는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다.
도 10은 반도체층과 광흡수층의 에너지 밴드갭에 따른 광흡수 파장 범위를 보여주는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a structure using a conventional thin-film solar cell.
2 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to another embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to another embodiment of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to another embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to another embodiment of the present invention.
7 is a schematic plan view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing a change in light transmittance for each wavelength band (300 to 1100 nm) according to an embodiment of the present invention.
9 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to another embodiment of the present invention.
10 is a graph showing a light absorption wavelength range according to an energy bandgap between a semiconductor layer and a light absorption layer.
11 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to another embodiment of the present invention.
12 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to another embodiment of the present invention.

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. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with 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, and only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

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.The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are illustrative, so the present invention is not limited to the details shown. Like reference numbers designate like elements throughout the specification. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification is used, other parts may be added unless 'only' is used. In the case where a component is expressed in the singular, the case including the plural is included unless otherwise explicitly stated.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, even if there is no separate explicit description, it is interpreted as including the error range.

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.In the case of a description of a positional relationship, for example, 'on top of', 'on top of', 'at the bottom of', 'next to', etc. Or, unless 'directly' is used, one or more other parts may be located between the two parts.

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.In the case of a description of a temporal relationship, for example, 'immediately' or 'directly' when a temporal precedence relationship is described in terms of 'after', 'following', 'next to', 'before', etc. It can also include non-continuous cases unless is used.

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.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present invention.

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. Each feature of the various embodiments of the present invention can be partially or entirely combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other or can be implemented together in a related relationship. may be

이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다. 2 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to an embodiment of the present invention.

도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물은, 외부 플레이트(10), 제1 접착층(20), 박막형 태양전지(30), 절연층(40), 광차단 수단(50), 제2 접착층(60) 및 보호층(70)을 포함하여 이루어진다. As can be seen in FIG. 2, the structure using the thin film solar cell equipped with the light blocking means according to an embodiment of the present invention includes an outer plate 10, a first adhesive layer 20, a thin film solar cell 30, an insulation It includes a layer 40, a light blocking means 50, a second adhesive layer 60 and a protective layer 70.

상기 외부 플레이트(10)는 외부의 태양광(solar ray)에 노출되어 본 발명에 따른 구조물의 전면에 마련되는 것으로서, 태양광이 투과될 수 있도록 투명한 재료로 이루어진다. The external plate 10 is exposed to external sunlight (solar ray) and is provided on the front surface of the structure according to the present invention, and is made of a transparent material so that sunlight can pass through.

이와 같은 외부 플레이트(10)는 본 발명이 적용되는 용도에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 플레이트(10)는 건물의 유리창으로 이루어질 수도 있고 차량의 썬루프로 이루어질 수도 있다. Such external plate 10 may be variously changed according to the application to which the present invention is applied. For example, the outer plate 10 may be formed of a window of a building or a sunroof of a vehicle.

상기 제1 접착층(20)은 태양광에 노출되지 않는 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. The first adhesive layer 20 is formed on an inner surface of the outer plate 10 that is not exposed to sunlight. That is, the first adhesive layer 20 is formed on the surface opposite to the surface exposed to sunlight among the surfaces of the external plate 10 .

상기 제1 접착층(20)은 상기 박막형 태양전지(30)를 상기 외부 플레이트(10)의 안쪽 면에 접착시키는 역할을 한다. 이와 같은 제1 접착층(20)은 태양광이 투과할 수 있는 투명한 접착 물질로 이루어진다. The first adhesive layer 20 serves to adhere the thin-film solar cell 30 to the inner surface of the external plate 10 . The first adhesive layer 20 is made of a transparent adhesive material through which sunlight can pass.

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. For example, the first adhesive layer 20 may be made of a transparent adhesive such as polyvinyl butyral. The first adhesive layer 20 may be formed in the form of an attachable film, but is not necessarily limited thereto, and may be formed in the form of a cured liquid material.

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. The thin-film solar cell 30 is formed on the first adhesive layer 20 . More specifically, the thin-film solar cell 30 is formed on a surface of the first adhesive layer 20 opposite to a surface in contact with the external plate 10 .

상기 박막형 태양전지(30)는 구체적으로 도시하지는 않았지만, 전면전극, 반도체층, 및 후면전극을 포함하여 이루어진다. 이와 같은 박막형 태양전지(30)는 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다. Although not specifically shown, the thin-film solar cell 30 includes a front electrode, a semiconductor layer, and a rear electrode. Such a thin-film solar cell 30 may be changed into various forms known in the art.

상기 절연층(40)은 상기 박막형 태양전지(30) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 절연층(40)은 상기 박막형 태양전지(30)의 표면 중에서 상기 제1 접착층(20)과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다.The insulating layer 40 is formed on the thin-film solar cell 30 . More specifically, the insulating layer 40 is formed on a surface of the thin-film solar cell 30 opposite to a surface in contact with the first adhesive layer 20 .

상기 절연층(40)은 상기 박막형 태양전지(30)와 상기 광차단 수단(50) 사이에 위치하여 상기 박막형 태양전지(30)와 상기 광차단 수단(50)을 절연시킨다. 즉, 상기 절연층(40)은 상기 박막형 태양전지(30)를 구성하는 전극과 상기 광차단 수단(50)을 구성하는 전극 사이의 쇼트(short)를 방지한다. 상기 절연층(40)은 당업계에 공지된 다양한 절연 필름으로 이루어질 수 있다. The insulating layer 40 is positioned between the thin film solar cell 30 and the light blocking means 50 to insulate the thin film solar cell 30 from the light blocking means 50 . That is, the insulating layer 40 prevents a short between an electrode constituting the thin film solar cell 30 and an electrode constituting the light blocking means 50 . The insulating layer 40 may be made of various insulating films known in the art.

상기 광차단 수단(50)은 상기 절연층(40) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 광차단 수단(50)은 상기 절연층(40)의 표면 중에서 상기 박막형 태양전지(30)와 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다.The light blocking means 50 is formed on the insulating layer 40 . More specifically, the light blocking unit 50 is formed on a surface of the insulating layer 40 opposite to a surface in contact with the thin-film solar cell 30 .

상기 광차단 수단(50)은 상기 외부 플레이트(10)의 외부에서 입사되어 상기 박막형 태양전지(30)를 투과한 태양광의 진행을 차단함으로써, 상기 보호층(70)의 전방에 위치한 사용자가 외부 환경을 인지할 수 없도록 구성될 수 있다. 이와 같은 광차단 수단(50)은 태양광의 진행을 항상 차단하는 것이 아니라, 평상시에는 태양광의 진행을 차단하지 않고 태양광이 투과될 수 있도록 구성되고, 필요시에만 태양광의 진행을 차단하도록 구성될 수 있다. 이를 위해서, 상기 광차단 수단(50)은 전력의 공급 유무에 따라 투명 또는 유색색상으로 변경될 수 있는 변색층을 포함하여 이루어진다. 상기 변색층은 전력이 공급되지 않으면 투명이지만 전력이 공급되면 유색색상으로 변경되도록 구성될 수 있지만 그 반대로 구성될 수도 있다. The light blocking unit 50 blocks the progress of sunlight incident from the outside of the external plate 10 and passing through the thin-film solar cell 30, so that the user located in front of the protective layer 70 is exposed to the external environment. It can be configured so that it cannot recognize. Such a light blocking means 50 does not always block the progress of sunlight, but is configured to allow sunlight to pass through without blocking the progress of sunlight at normal times, and may be configured to block the progress of sunlight only when necessary. have. To this end, the light blocking unit 50 includes a color changing layer that can be changed to transparent or colored depending on whether or not power is supplied. The color-changing layer may be configured to be transparent when power is not supplied, but change to a colored color when power is supplied, or vice versa.

상기 광차단 수단(50)은 도 2의 확대도에서 알 수 있듯이, 전면 전극(51), 변색층(52), 전해질층(53), 및 후면 전극(54)을 포함하여 이루어질 수 있다.As can be seen from the enlarged view of FIG. 2 , the light blocking unit 50 may include a front electrode 51, a color changing layer 52, an electrolyte layer 53, and a rear electrode 54.

상기 전면 전극(51)은 상기 절연층(40) 상에 형성된다. 상기 전면 전극(51)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전 산화물로 이루어질 수 있다. The front electrode 51 is formed on the insulating layer 40 . The front electrode 51 may be made of a transparent conductive oxide such as ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO 2 , SnO 2 :F, or indium tin oxide (ITO).

상기 변색층(52)은 상기 전면 전극(51) 상에 형성된다. 상기 변색층(52)은 전압인가에 의해 투명에서 유색색상으로 변경되는 전기 변색 물질을 포함하여 이루어진다. 상기 전기 변색 물질은 산화 텅스텐 또는 산화 몰리브덴 등의 무기화합물 및 피리딘계 화합물 또는 아진계 화합물 등의 유기화합물을 포함할 수 있다. The color changing layer 52 is formed on the front electrode 51 . The color-changing layer 52 includes an electrochromic material that changes color from transparent to colored by applying voltage. The electrochromic material may include an inorganic compound such as tungsten oxide or molybdenum oxide, and an organic compound such as a pyridine-based compound or an azine-based compound.

상기 전해질층(53)은 상기 변색층(52) 상에 형성된다. 상기 전해질층(53)은 상기 전면 전극(51)과 상기 후면 전극(54) 사이에서 전하이동이 가능한 이온전도체로 이루어질 수 있다. 예로서, 상기 전해질층(53)은 LiClO4와 같은 금속염 또는 폴리 에틸렌 산화물(Poly Ethylene Oxide)과 같은 고분자 물질을 포함할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The electrolyte layer 53 is formed on the discoloration layer 52 . The electrolyte layer 53 may be formed of an ion conductor capable of transferring charge between the front electrode 51 and the rear electrode 54 . For example, the electrolyte layer 53 may include a metal salt such as LiClO 4 or a polymer material such as polyethylene oxide, but is not necessarily limited thereto.

도시하지는 않았지만, 상기 전해질층(53)이 상기 전면 전극(51) 상에 형성되고, 상기 전해질층(53) 상에 상기 변색층(52)이 형성되는 것도 가능하다. Although not shown, it is also possible that the electrolyte layer 53 is formed on the front electrode 51 and the discoloration layer 52 is formed on the electrolyte layer 53 .

상기 후면 전극(54)은 상기 전해질층(53) 상에 형성된다. 상기 후면 전극(54)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전 산화물로 이루어질 수 있다. The rear electrode 54 is formed on the electrolyte layer 53 . The rear electrode 54 may be formed of a transparent conductive oxide such as ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO 2 , SnO 2 :F, or indium tin oxide (ITO).

이와 같은 상기 전면 전극(51), 변색층(52), 전해질층(53) 및 후면 전극(54)을 포함하여 이루어진 광차단 수단(50)의 동작을 설명하면 다음과 같다. The operation of the light blocking means 50 including the front electrode 51, the color changing layer 52, the electrolyte layer 53, and the rear electrode 54 will be described below.

상기 전면 전극(51)과 상기 후면 전극(54)에 전력이 공급되면 상기 변색층(52)의 전기 변색 물질이 상기 전해질층(53)과 반응하여 산화되면서 상기 전기 변색 물질의 밴드갭(Band Gap)이 변화하고 그에 따라 흡수 스펙트럼이 변경되면서 상기 변색층(52)이 유색 색상으로 변경될 수 있다. 또한, 상기 전면 전극(51)과 상기 후면 전극(54)에 전력 공급이 차단되면 상기 변색층(52)의 전기 변색 물질이 상기 전해질층(53)과 반응하여 환원되고, 그에 따라 상기 전기 변색 물질의 밴드갭(Band Gap)이 원상태로 복귀되면서 상기 변색층(52)이 투명한 상태로 변경될 수 있다. When power is supplied to the front electrode 51 and the rear electrode 54, the electrochromic material of the color-changing layer 52 reacts with the electrolyte layer 53 and is oxidized, thereby forming a band gap of the electrochromic material. ) is changed and the absorption spectrum is changed accordingly, and the color-changing layer 52 may be changed to a colored color. In addition, when power supply to the front electrode 51 and the rear electrode 54 is cut off, the electrochromic material of the color-changing layer 52 reacts with the electrolyte layer 53 to be reduced, and accordingly, the electrochromic material As the band gap of is returned to its original state, the color-changing layer 52 may be changed to a transparent state.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광차단 수단(50)에 의해서 태양광의 투과와 차단이 조절될 수 있어 외부 환경의 노출과 차단을 용이하게 구현할 수 있다. 상기 광차단 수단(50)은 전면 전극(51), 변색층(52), 전해질층(53), 및 후면 전극(54)을 포함하는 것으로서 당업계에 공지된 다양한 형태의 전기 변색 소자로 변경될 수 있다. In this way, according to one embodiment of the present invention, transmission and blocking of sunlight can be controlled by the light blocking means 50, so exposure and blocking of the external environment can be easily implemented. The light blocking means 50 includes a front electrode 51, a discoloration layer 52, an electrolyte layer 53, and a rear electrode 54, and can be changed to various types of electrochromic devices known in the art. can

상기 제2 접착층(60)은 상기 광차단 수단(50) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 접착층(60)은 상기 광차단 수단(50)의 표면 중에서 상기 절연층(40과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. The second adhesive layer 60 is formed on the light blocking means 50 . More specifically, the second adhesive layer 60 is formed on a surface of the light blocking means 50 opposite to a surface in contact with the insulating layer 40 .

상기 제2 접착층(60)은 상기 보호층(70)을 상기 광차단 수단(50)에 접착시키는 역할을 한다. 이와 같은 제2 접착층(60)은 태양광이 투과할 수 있는 투명한 접착 물질로 이루어진다. 예를 들어, 상기 제2 접착층(60)은 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral)과 같은 투명 접착제로 이루어질 수 있다. 상기 제2 접착층(60)은 부착가능한 필름 형태로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 액상의 물질을 경화시킨 형태로 이루어질 수도 있다. The second adhesive layer 60 serves to adhere the protective layer 70 to the light blocking means 50 . The second adhesive layer 60 is made of a transparent adhesive material through which sunlight can pass. For example, the second adhesive layer 60 may be made of a transparent adhesive such as polyvinyl butyral. The second adhesive layer 60 may be formed in the form of an attachable film, but is not necessarily limited thereto, and may be formed in the form of a cured liquid material.

상기 보호층(70)은 상기 제2 접착층(60) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 보호층(70)은 상기 제2 접착층(60)의 표면 중에서 상기 광차단 수단(50)과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. The protective layer 70 is formed on the second adhesive layer 60 . More specifically, the protective layer 70 is formed on a surface of the second adhesive layer 60 opposite to a surface in contact with the light blocking means 50 .

상기 보호층(70)은 상기 광차단 수단(50)을 보호하는 역할을 하는 것으로서, 사용자의 시인성을 위해서 투명한 물질, 예로서 유리 또는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다. The protective layer 70 serves to protect the light blocking means 50, and may be made of a transparent material such as glass or transparent plastic for the user's visibility.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도로서, 이는 박막형 태양전지(30)가 직렬로 연결된 복수의 단위셀을 포함하여 이루어진 것을 제외하고 전술한 도 2에 따른 구조물과 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 동일한 구성에 대한 반복설명은 생략하기로 한다. 3 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means according to another embodiment of the present invention, except that the thin-film solar cell 30 includes a plurality of unit cells connected in series. and the same as the structure according to FIG. 2 described above. Therefore, the same reference numerals are assigned to the same components, and repeated description of the same configurations will be omitted below.

도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물은, 외부 플레이트(10), 제1 접착층(20), 박막형 태양전지(30), 절연층(40), 광차단 수단(50), 제2 접착층(60) 및 보호층(70)을 포함하여 이루어진다. As can be seen in FIG. 3, a structure using a thin film solar cell equipped with a light blocking means according to another embodiment of the present invention includes an outer plate 10, a first adhesive layer 20, a thin film solar cell 30, an insulation It includes a layer 40, a light blocking means 50, a second adhesive layer 60 and a protective layer 70.

상기 외부 플레이트(10), 제1 접착층(20), 절연층(40), 광차단 수단(50), 제2 접착층(60) 및 보호층(70)은 전술한 바와 동일하므로 반복 설명은 생략한다. Since the external plate 10, the first adhesive layer 20, the insulating layer 40, the light blocking unit 50, the second adhesive layer 60, and the protective layer 70 are the same as those described above, repeated descriptions will be omitted. .

상기 박막형 태양전지(30)는 기판(31), 제1 전극(32), 반도체층(33), 및 제2 전극(34)을 포함하여 이루어진다. The thin-film solar cell 30 includes a substrate 31, a first electrode 32, a semiconductor layer 33, and a second electrode 34.

상기 기판(31)은 상기 제1 접착층(20) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 기판(31)은 상기 제1 접착층(20)의 표면 중에서 상기 외부 플레이트(10)와 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 이와 같은 기판(31)은 투명한 유리 또는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다. The substrate 31 is formed on the first adhesive layer 20 . More specifically, the substrate 31 is formed on a surface of the first adhesive layer 20 opposite to a surface in contact with the external plate 10 . Such a substrate 31 may be made of transparent glass or transparent plastic.

상기 제1 전극(32)은 상기 기판(31) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 전극(32)은 상기 기판(31)의 표면 중에서 상기 제1 접착층(20)과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. The first electrode 32 is formed on the substrate 31 . More specifically, the first electrode 32 is formed on a surface of the substrate 31 opposite to a surface in contact with the first adhesive layer 20 .

상기 제1 전극(32)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전 산화물로 이루어질 수 있다. 이와 같은 제1 전극(32)은 단위셀 별로 형성되며, 따라서 복수 개의 제1 전극(32)들이 제1 분리부(P1)를 사이에 두고 서로 이격되어 있다. The first electrode 32 may be made of a transparent conductive oxide such as ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO 2 , SnO 2 :F, or indium tin oxide (ITO). Such first electrodes 32 are formed for each unit cell, and thus a plurality of first electrodes 32 are spaced apart from each other with the first separator P1 interposed therebetween.

상기 반도체층(33)은 상기 제1 전극(32) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 반도체층(33)은 상기 제1 전극(32)의 표면 중에서 상기 기판(31)과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 또한, 상기 반도체층(33)은 상기 제1 분리부(P1) 내에도 형성되어 있다. 따라서, 상기 반도체층(33)은 상기 제1 분리부(P1)를 통해서 상기 기판(31)과 접하고 있다. The semiconductor layer 33 is formed on the first electrode 32 . More specifically, the semiconductor layer 33 is formed on a surface of the first electrode 32 opposite to a surface in contact with the substrate 31 . In addition, the semiconductor layer 33 is also formed in the first separator P1. Accordingly, the semiconductor layer 33 is in contact with the substrate 31 through the first separator P1.

상기 반도체층(33)은 단위셀 별로 형성되며, 따라서 복수 개의 반도체층(33)들이 제2 분리부(P3)를 사이에 두고 서로 이격되어 있다. 또한, 각각의 반도체층(33)에는 콘택부(P2)가 마련되어 있어 상기 콘택부(P2)를 통해서 제1 전극(32)과 제2 전극(34) 사이의 전기적 연결이 가능하여 단위셀들이 직렬로 연결될 수 있다. The semiconductor layer 33 is formed for each unit cell, and thus the plurality of semiconductor layers 33 are spaced apart from each other with the second separator P3 interposed therebetween. In addition, each semiconductor layer 33 is provided with a contact portion P2, so that electrical connection between the first electrode 32 and the second electrode 34 is possible through the contact portion P2, so that unit cells are connected in series. can be connected with

이와 같은 반도체층(33)은 화살표로 확대된 확대도에서 알 수 있듯이, P형 반도체층, I형 반도체층, 및 N형 반도체층을 포함한 PIN구조로 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 반도체층(33)이 PIN구조로 형성되면, I형 반도체층이 P형 반도체층과 N형 반도체층에 의해 공핍(depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 상기 전기장에 의해 드리프트(drift)되어, 정공은 P형 반도체층을 통해 제1전극(32)으로 수집되고 전자는 N형 반도체층을 통해 제2 전극(34)으로 수집될 수 있다.As can be seen from an enlarged view enlarged by an arrow, such a semiconductor layer 33 may be formed in a PIN structure including a P-type semiconductor layer, an I-type semiconductor layer, and an N-type semiconductor layer. In this way, when the semiconductor layer 33 is formed in a PIN structure, the I-type semiconductor layer is depleted by the P-type semiconductor layer and the N-type semiconductor layer, and an electric field is generated therein, which is generated by sunlight. Holes and electrons may be drifted by the electric field, and holes may be collected to the first electrode 32 through the P-type semiconductor layer and electrons may be collected to the second electrode 34 through the N-type semiconductor layer. have.

이때, 상기 P형 반도체층은 상기 제1 전극(32)에 가깝게 위치하고, 상기 N형 반도체층은 상기 제2 전극(34)에 가깝게 위치하고, 상기 I형 반도체층은 상기 P형 반도체층과 상기 N형 반도체층의 사이에 위치할 수 있다. At this time, the P-type semiconductor layer is located close to the first electrode 32, the N-type semiconductor layer is located close to the second electrode 34, and the I-type semiconductor layer is located close to the P-type semiconductor layer and the N-type semiconductor layer. It may be located between the type semiconductor layers.

즉, 상기 P형 반도체층은 태양광의 입사면에서 가까운 위치에 형성되고, 상기 N형 반도체층은 태양광의 입사면에서 먼 위치에 형성될 수 있다. 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(drift mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체층을 태양광의 입사면에 가깝게 형성하는 것이다. That is, the P-type semiconductor layer may be formed at a position close to the incident surface of sunlight, and the N-type semiconductor layer may be formed at a position far from the incident surface of sunlight. In general, since the drift mobility of holes is low due to the drift mobility of electrons, the P-type semiconductor layer is formed close to the incident surface of sunlight to maximize the collection efficiency by incident light.

상기 P형 반도체층은 비정질 실리콘에 P형 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있고, 상기 I형 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있고, 상기 N형 반도체층은 비정질 실리콘에 N형 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The P-type semiconductor layer may be formed by doping amorphous silicon with a P-type dopant, the I-type semiconductor layer may be formed of amorphous silicon, and the N-type semiconductor layer may be formed by doping amorphous silicon with an N-type dopant. , but is not necessarily limited thereto.

상기 제2 전극(34)은 상기 반도체층(33) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 전극(34)은 상기 반도체층(33)의 표면 중에서 상기 제1 전극(32)과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. The second electrode 34 is formed on the semiconductor layer 33 . More specifically, the second electrode 34 is formed on a surface of the semiconductor layer 33 opposite to a surface in contact with the first electrode 32 .

상기 제2 전극(34)은 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. 이와 같은 제2 전극(34)은 단위셀 별로 형성되며, 따라서 복수 개의 제2 전극(34)들이 제2 분리부(P3)를 사이에 두고 서로 이격되어 있다. 또한, 각각의 제2 전극(34)은 상기 콘택부(P2)를 통해서 각각의 제1 전극(32)과 연결되어 있다. The second electrode 34 may be made of a transparent conductive oxide such as ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO 2 , SnO 2 :F or ITO (Indium Tin Oxide), Ag, Al, Ag+Mo, It may be made of a metal such as Ag+Ni or Ag+Cu. The second electrodes 34 are formed for each unit cell, and thus the plurality of second electrodes 34 are spaced apart from each other with the second separator P3 interposed therebetween. In addition, each second electrode 34 is connected to each first electrode 32 through the contact portion P2.

한편, 도시하지는 않았지만, 상기 반도체층(33)과 상기 제2 전극(34) 사이에 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전 산화물층이 추가로 형성될 수도 있다. Meanwhile, although not shown, a transparent conductive material such as ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO 2 , SnO 2 :F or ITO (Indium Tin Oxide) is placed between the semiconductor layer 33 and the second electrode 34. An oxide layer may be additionally formed.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 박막형 태양전지(30)가 직렬로 연결된 복수의 단위셀을 포함하고 있다. 따라서, 전술한 바와 같이 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)가 마련되어 있다. 이때, 상기 콘택부(P2) 및 상기 제2 분리부(P3)에는 상기 반도체층(33)이 형성되어 있지 않다. According to another embodiment of the present invention, the thin-film solar cell 30 includes a plurality of unit cells connected in series. Therefore, as described above, the first separation portion P1, the contact portion P2, and the second separation portion P3 are provided. At this time, the semiconductor layer 33 is not formed on the contact portion P2 and the second separation portion P3.

따라서, 상기 콘택부(P2)와 상기 제2 분리부(P3)의 영역에서는 상기 반도체층(33)에 의한 영향이 적어 사용자에게 적색으로 인식되는 문제가 줄어들 수 있다. Accordingly, the area of the contact portion P2 and the second separation portion P3 is less affected by the semiconductor layer 33, and a problem of being perceived as red by a user can be reduced.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도로서, 이는 복수의 단위셀이 직렬로 연결된 박막형 태양전지(30)의 배치가 변경된 것을 제외하고 전술한 도 3에 따른 구조물과 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 동일한 구성에 대한 반복설명은 생략하기로 한다. 4 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means according to another embodiment of the present invention, which shows that the arrangement of a thin-film solar cell 30 in which a plurality of unit cells are connected in series is changed. It is the same as the structure according to FIG. 3 described above except for. Therefore, the same reference numerals are assigned to the same components, and repeated description of the same configurations will be omitted below.

도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기판(31), 제1 전극(32), 반도체층(33), 및 제2 전극(34)의 적층 순서가 전술한 도 3에서와 반대로 구성되어 있다. 또한, 상기 반도체층(33)은 화살표로 확대된 확대도에서 알 수 있듯이, P형 반도체층이 상기 제2 전극(34)에 가깝게 위치하고, N형 반도체층이 상기 제1 전극(32)에 가깝게 위치하는 점에서 전술한 도 3에 따른 실시예와 상이하다. As can be seen from FIG. 4, according to another embodiment of the present invention, the stacking sequence of the substrate 31, the first electrode 32, the semiconductor layer 33, and the second electrode 34 is shown in FIG. It is composed in the opposite way as in. In addition, as can be seen in the enlarged view of the semiconductor layer 33 enlarged by the arrow, the P-type semiconductor layer is located close to the second electrode 34, and the N-type semiconductor layer is located close to the first electrode 32. It is different from the embodiment according to FIG. 3 described above in that it is positioned.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도로서, 이는 복수의 개구홀(H)을 추가로 포함하는 것을 제외하고 전술한 도 3에 따른 구조물과 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 동일한 구성에 대한 반복설명은 생략하기로 한다. 5 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means according to another embodiment of the present invention, except that it additionally includes a plurality of opening holes H. It is the same as the structure according to Therefore, the same reference numerals are assigned to the same components, and repeated description of the same configurations will be omitted below.

도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 단위셀마다 개구홀(H)이 마련되어 있다. As can be seen in FIG. 5, according to another embodiment of the present invention, an opening hole H is provided for each of a plurality of unit cells.

상기 개구홀(H)은 반도체층(33)과 제2 전극(34)을 제거하여 형성된다. 따라서, 상기 개구홀(H) 영역은 제2 분리부(P3) 영역과 마찬가지로 반도체층(33)과 제2 전극(34)이 형성되어 있지 않다. The opening hole H is formed by removing the semiconductor layer 33 and the second electrode 34 . Accordingly, the semiconductor layer 33 and the second electrode 34 are not formed in the opening hole H region, similarly to the second separator P3 region.

결국, 도 5에 따른 실시예는 전술한 도 3에 따른 실시예보다 상기 개구홀(H) 영역만큼 적색으로 인식되는 문제가 줄어드는 장점이 있다. As a result, the embodiment according to FIG. 5 has an advantage in that the problem of being recognized as red by the area of the opening hole H is reduced compared to the embodiment according to FIG. 3 described above.

이와 같은 복수의 개구홀(H)은 도시된 바와 같이 하나의 단위셀의 제1 분리부(P1) 및 이웃하는 단위셀의 제2 분리부(P3) 사이 영역에 형성될 수 있다. 상기 제1 분리부(P1) 및 제2 분리부(P3)는 라인(line) 형태로 이루어져 단위셀 사이를 분리시키지만, 상기 복수의 개구홀(H) 각각은 라인(line) 형태가 아니라 섬(island) 형태로 이루어져 단위셀 사이를 분리시키지 않고 따라서 복수의 개구홀(H) 사이 영역은 유효한 전지로서 동작하게 된다. 이와 같은 개구홀(H)의 형태는 후술하는 도 7을 참조하면 보다 용이하게 이해할 수 있을 것이다. As shown, the plurality of opening holes H may be formed in a region between the first separator P1 of one unit cell and the second separator P3 of an adjacent unit cell. The first separator P1 and the second separator P3 are formed in a line shape to separate unit cells, but each of the plurality of opening holes H is not a line shape but an island ( It is formed in the form of an island so that unit cells are not separated, so the area between the plurality of opening holes (H) operates as an effective battery. The shape of the opening hole H will be more easily understood with reference to FIG. 7 to be described later.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도로서, 이는 복수의 개구홀(H)을 추가로 포함하는 것을 제외하고 전술한 도 4에 따른 구조물과 동일하다. 6 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means according to another embodiment of the present invention, except that it additionally includes a plurality of opening holes (H), as described above in FIG. It is the same as the structure according to

상기 복수의 개구홀(H)은 전술한 도 5에 따른 실시예와 마찬가지로 복수의 단위셀마다 반도체층(33)과 제2 전극(34)을 제거하여 형성된다. The plurality of opening holes H are formed by removing the semiconductor layer 33 and the second electrode 34 for each of a plurality of unit cells, similar to the embodiment of FIG. 5 described above.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 평면도로서, 이는 전술한 도 5 및 도 6에 따른 구조물에서 개구홀(H)의 형성모습을 보여주기 위한 것이다.7 is a schematic plan view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to an embodiment of the present invention, which shows the formation of an opening hole H in the structure according to FIGS. 5 and 6 described above. It is for show.

도 7에서 알 수 있듯이, 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)가 반복되면서 복수의 단위셀이 서로 직렬로 연결된다. 어느 하나의 제1 분리부(P1)에서 그와 이웃하는 다른 하나의 제1 분리부(P1)까지의 영역을 하나의 단위셀로 정의할 수도 있고, 어느 하나의 제2 분리부(P3)에서 그와 이웃하는 다른 하나의 제2 분리부(P3)까지의 영역을 하나의 단위셀로 정의할 수도 있다. As can be seen in FIG. 7 , a plurality of unit cells are connected in series with each other while repeating the first separator P1 , the contact part P2 , and the second separator P3 . A region from one first separator P1 to another neighboring first separator P1 may be defined as one unit cell, and in any one second separator P3 An area up to the second separator P3 adjacent thereto may be defined as one unit cell.

복수의 단위셀 각각에는 복수의 개구홀(H)이 마련되어 있다. 상기 복수의 개구홀(H) 각각은 도시된 바와 같이 평면도 상에서 섬(island) 형태로 이루어지며, 예로서 원형으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 상기 개구홀(H)의 형상은 타원형 또는 다각형 등으로 다양하게 변경될 수 있다. A plurality of opening holes H are provided in each of the plurality of unit cells. As shown, each of the plurality of opening holes H is formed in an island shape on a plan view, and may be formed in a circular shape as an example, but is not necessarily limited thereto, and the shape of the opening hole H may be elliptical or It may be variously changed to a polygon or the like.

전술한 바와 같이, 상기 복수의 개구홀(H)은 하나의 단위셀의 제1 분리부(P1) 및 이웃하는 단위셀의 제2 분리부(P3) 사이 영역에 형성될 수 있다. 상기 제1 분리부(P1) 및 제2 분리부(P3)는 라인(line) 형태로 이루어지고, 상기 복수의 개구홀(H) 각각은 섬(island) 형태로 이루어진다. As described above, the plurality of opening holes H may be formed in a region between the first separator P1 of one unit cell and the second separator P3 of an adjacent unit cell. The first separator P1 and the second separator P3 are formed in a line shape, and each of the plurality of opening holes H is formed in an island shape.

이와 같은 복수의 개구홀(H)은 도시된 바와 같이, 상기 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)의 라인(line) 형태와 나란하게 배열될 수 있지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. As shown, the plurality of opening holes H may be arranged in parallel with the line shapes of the first separating part P1, the contact part P2, and the second separating part P3. but is not necessarily limited thereto.

또한, 상기 복수의 개구홀(H)은 상기 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)의 라인 형태와 나란한 복수의 열로 배열될 수 있다. 도시된 바와 같이 상기 복수의 개구홀(H)은 2열로 배열될 수 있지만, 3열 이상으로 배열되는 것도 가능하다. Also, the plurality of opening holes H may be arranged in a plurality of rows parallel to the line shapes of the first separator P1 , the contact part P2 , and the second separator P3 . As shown, the plurality of opening holes H may be arranged in two rows, but may also be arranged in three or more rows.

한편, 도시하지는 않았지만, 상기 개구홀(H)이 섬(island) 형태로 복수개가 형성되는 것이 아니라 상기 제1 분리부(P1), 콘택부(P2) 및 제2 분리부(P2)와 교차하는 라인(line)의 형태로 이루어지는 것도 가능하다. Meanwhile, although not shown, the plurality of opening holes H are not formed in an island shape, but rather cross the first separation portion P1, the contact portion P2, and the second separation portion P2. It is also possible to be made in the form of a line (line).

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 파장 대별(300~1100nm) 광투과율 변화를 보여주는 그래프이다. 8 is a graph showing a change in light transmittance for each wavelength band (300 to 1100 nm) according to an embodiment of the present invention.

도 8에서 알 수 있듯이, 단파장대에서보다 장파장대에서의 광투과율이 우수함을 알 수 있듯이, 따라서, 본 발명에 따른 구조물은 상기 광차단 수단(50)이 투명한 경우에 전반적으로 붉은 계열의 색으로 보이게 됨을 알 수 있다. 다만, 도 3에 따른 실시예에 비하여 도 5에 따른 실시예의 경우가 전체 파장대에서 광투과율이 우수함을 알 수 있으며, 특히, 대략 700nm 근처의 장파장대의 경우 도 3에 따른 실시예는 약 23%의 광투과율을 보이는 반면 도 5에 따른 실시예는 약 28%의 광투과율을 보임을 알 수 있다. 결국, 도 3에 따른 실시예에 비하여 도 5에 따른 실시예의 경우가 상대적으로 옅은 붉은 계열의 색으로 보이게 되어 시인성이 향상될 수 있다. As can be seen in FIG. 8, as can be seen that the light transmittance in the long wavelength range is superior to that in the short wavelength range, therefore, the structure according to the present invention is generally reddish in color when the light blocking means 50 is transparent. it can be seen that However, it can be seen that the embodiment according to FIG. 5 has superior light transmittance in the entire wavelength range compared to the embodiment according to FIG. 3, and in particular, in the case of the long wavelength band around about 700 nm, the embodiment according to FIG. 3 has about 23% While showing the light transmittance, it can be seen that the embodiment according to FIG. 5 shows the light transmittance of about 28%. As a result, compared to the embodiment according to FIG. 3 , the case of the embodiment according to FIG. 5 is seen as a relatively light red color, and visibility can be improved.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도이다. 도 9에 따른 구조물은 박막형 태양전지(30)와 광차단 수단(50) 사이에 광흡수층(80)이 추가로 구비되어 있다. 상기 광흡수층(80)은 상기 박막형 태양전지(30)와 절연층(40) 사이에 형성될 수 있지만, 경우에 따라서 상기 절연층(40)과 상기 광차단 수단(50) 사이에 형성되는 것도 가능하다. 9 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking unit according to another embodiment of the present invention. In the structure according to FIG. 9 , a light absorbing layer 80 is additionally provided between the thin film solar cell 30 and the light blocking means 50 . The light absorption layer 80 may be formed between the thin film solar cell 30 and the insulating layer 40, but may be formed between the insulating layer 40 and the light blocking means 50 in some cases. do.

그외에, 외부 플레이트(10), 제1 접착층(20), 박막형 태양전지(30), 절연층(40), 광차단 수단(50), 제2 접착층(60) 및 보호층(70)의 구성은 전술한 다양한 실시예에서와 같이 다양하게 변경될 수 있다. In addition, the outer plate 10, the first adhesive layer 20, the thin-film solar cell 30, the insulating layer 40, the light blocking means 50, the second adhesive layer 60, and the protective layer 70 may be variously changed as in the various embodiments described above.

상기 광흡수층(80)은 게르마늄을 포함한 비정질 실리콘(a-SiGe:H), 미세결정질 실리콘(μc-Si:H) 또는 수소화된 게르마늄(Ge:H)으로 이루어질 수 있다.The light absorption layer 80 may be formed of amorphous silicon containing germanium (a-SiGe:H), microcrystalline silicon (μc-Si:H), or hydrogenated germanium (Ge:H).

상기 박막형 태양전지(30)의 반도체층(전술한 실시예들의 도면부호 33 참조)을 구성하는 비정질 실리콘(a-Si:H)의 에너지 밴드갭은 대략 1.7eV 내지 1.8eV일 수 있다. 그에 반하여, 상기 광흡수층(80)을 구성하는 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 에너지 밴드갭은 대략 1.2eV 내지 1.6eV일 수 있다. 게르마늄의 농도가 높을수록 상기 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 에너지 밴드갭은 작아진다. 또한, 상기 광흡수층(80)을 구성하는 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)의 에너지 밴드갭은 1.1eV일 수 있으며, 수소화된 게르마늄(Ge:H)의 에너지 밴드갭은 0.9eV일 수 있다. 결과적으로, 상기 광흡수층(80)의 에너지 밴드갭은 상기 박막형 태양전지(30)의 반도체층(33)의 에너지 밴드갭보다 작으며, 그에 따라 상기 박막형 태양전지(30)의 반도체층(33)을 투과한 광이 상기 광흡수층(80)에서 흡수될 수 있는데, 그에 대해서는 도 10을 참조하여 설명하기로 한다. An energy bandgap of amorphous silicon (a-Si:H) constituting the semiconductor layer (refer to reference numeral 33 of the above-described embodiments) of the thin-film solar cell 30 may be approximately 1.7 eV to 1.8 eV. In contrast, an energy band gap of amorphous silicon (a-SiGe:H) including germanium constituting the light absorption layer 80 may be approximately 1.2 eV to 1.6 eV. The higher the concentration of germanium, the smaller the energy band gap of amorphous silicon (a-SiGe:H) containing the germanium. In addition, the energy band gap of microcrystalline silicon (μc-Si:H) constituting the light absorption layer 80 may be 1.1 eV, and the energy band gap of hydrogenated germanium (Ge:H) may be 0.9 eV. . As a result, the energy bandgap of the light absorption layer 80 is smaller than the energy bandgap of the semiconductor layer 33 of the thin film solar cell 30, and accordingly, the semiconductor layer 33 of the thin film solar cell 30 Light passing through may be absorbed by the light absorption layer 80, which will be described with reference to FIG. 10.

도 10은 반도체층과 광흡수층의 에너지 밴드갭에 따른 광흡수 파장 범위를 보여주는 그래프이다. 도 10에서는 에너지 밴드갭이 1.7eV인 반도체층(33)의 비정질 실리콘(a-Si:H)의 광흡수 파장 범위, 에너지 밴드갭이 1.4eV인 광흡수층(80)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 광흡수 파장 범위, 및 에너지 밴드갭이 1.1eV인 광흡수층(80)의 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)의 광흡수 파장 범위가 나타나 있다. 도 10에서 x축은 광흡수 파장(nm)을 나타내고, y축은 광흡수 정도(%)를 나타낸다.10 is a graph showing a light absorption wavelength range according to an energy bandgap between a semiconductor layer and a light absorption layer. In FIG. 10, the light absorption wavelength range of amorphous silicon (a-Si:H) of the semiconductor layer 33 having an energy band gap of 1.7 eV and the amorphous silicon containing germanium of the light absorption layer 80 having an energy band gap of 1.4 eV The light absorption wavelength range of (a-SiGe:H) and the light absorption wavelength range of microcrystalline silicon (μc-Si:H) of the light absorption layer 80 having an energy band gap of 1.1 eV are shown. In FIG. 10, the x-axis represents the light absorption wavelength (nm), and the y-axis represents the degree of light absorption (%).

에너지 밴드갭이 1.7eV인 반도체층(33)의 비정질 실리콘(a-Si:H)은 대략 350nm 내지 700nm에 해당하는 파장의 광을 흡수한다. 에너지 밴드갭이 1.4eV인 광흡수층(80)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)은 대략 350nm 내지 950nm 파장의 광을 흡수한다. 에너지 밴드갭이 1.1eV인 광흡수층(80)의 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)은 대략 350nm 내지 1080nm 파장의 광을 흡수한다. 즉, 에너지 밴드갭이 낮을수록 광흡수 파장 범위가 넓어진다. 특히, 광흡수층(80)의 에너지 밴드갭이 반도체층(33)의 에너지 밴드갭보다 낮기 때문에, 광흡수층(80)의 광흡수 파장 범위가 반도체층(33)의 광흡수 파장 범위보다 넓다.Amorphous silicon (a-Si:H) of the semiconductor layer 33 having an energy bandgap of 1.7 eV absorbs light having a wavelength of approximately 350 nm to 700 nm. Amorphous silicon (a-SiGe:H) containing germanium of the light absorption layer 80 having an energy band gap of 1.4 eV absorbs light having a wavelength of approximately 350 nm to 950 nm. Microcrystalline silicon (μc-Si:H) of the light absorption layer 80 having an energy bandgap of 1.1 eV absorbs light having a wavelength of approximately 350 nm to 1080 nm. That is, the lower the energy bandgap, the wider the light absorption wavelength range. In particular, since the energy band gap of the light absorption layer 80 is lower than that of the semiconductor layer 33, the light absorption wavelength range of the light absorption layer 80 is wider than the light absorption wavelength range of the semiconductor layer 33.

태양광이 박막형 태양전지(30)에 입사되는 경우, 300nm 내지 700nm에 해당하는 단파장의 광은 반도체층(33)의 비정질 실리콘(a-Si:H)에 의해 흡수된다. 또한, 반도체층(33)들에서 흡수되지 않은 장파장의 광은 광흡수층(80)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H) 또는 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)에 의해 흡수될 수 있다.When sunlight is incident on the thin film solar cell 30 , short wavelength light corresponding to 300 nm to 700 nm is absorbed by amorphous silicon (a-Si:H) of the semiconductor layer 33 . In addition, long-wavelength light that is not absorbed by the semiconductor layers 33 may be absorbed by amorphous silicon (a-SiGe:H) or microcrystalline silicon (μc-Si:H) containing germanium of the light absorption layer 80. can

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 박막형 태양전지(30)에 입사된 태양광은 반도체층(33)과 광흡수층(80)을 지나면서 해당 파장대 별로 흡수되므로, 전술한 광차단 수단(50)이 투명한 경우 사용자에게 인식되는 외부 환경은 회색 내지 검정색을 띠게 된다. 즉, 사용자는 구조물에 선팅(sunting)한 것과 같이 느낄 수 있게 되어, 앞서 설명한 외부 환경이 붉은색일 때보다 편안하게 외부 환경을 시청할 수 있다. As described above, according to another embodiment of the present invention, sunlight incident on the thin film solar cell 30 is absorbed for each corresponding wavelength band while passing through the semiconductor layer 33 and the light absorption layer 80, When the blocking means 50 is transparent, the external environment recognized by the user takes on a gray to black color. That is, the user can feel as if the structure has been tinted, and can view the external environment more comfortably than when the external environment described above is red.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도로서, 이는 박막형 태양전지(30)와 절연층(40) 사이에 광흡수층(80)이 추가로 구비된 것을 제외하고 전술한 도 5에 따른 실시예와 동일하다. 11 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means according to another embodiment of the present invention, which shows a light absorbing layer 80 between the thin-film solar cell 30 and the insulating layer 40 It is the same as the embodiment according to FIG. 5 described above except that this additionally provided.

상기 광흡수층(80)은 전술한 도 9에서와 같이 게르마늄을 포함한 비정질 실리콘(a-SiGe:H), 미세결정질 실리콘(μc-Si:H) 또는 수소화된 게르마늄(Ge:H)으로 이루어질 수 있다. 따라서, 전술한 바와 마찬가지로 사용자는 구조물에 선팅(sunting)한 것과 같이 느낄 수 있게 되어, 앞서 설명한 외부 환경이 붉은색일 때보다 편안하게 외부 환경을 시청할 수 있다. The light absorption layer 80 may be formed of amorphous silicon (a-SiGe:H) including germanium, microcrystalline silicon (μc-Si:H), or hydrogenated germanium (Ge:H) as shown in FIG. 9 described above. . Therefore, as described above, the user can feel as if the structure has been tinted, and can view the external environment more comfortably than when the external environment described above is red.

특히, 도 11에 따르면, 상기 광흡수층(80)에 개구홀(H)이 구비되어 있다. 상기 광흡수층(80)에 구비된 개구홀(H)은 상기 박막형 태양전지(30)에 구비된 개구홀(H)과 오버랩되도록 형성된다. 따라서, 상기 박막형 태양전지(30)와 상기 광흡수층(80)에 구비된 개구홀(H) 영역으로는 태양광이 그대로 투과될 수 있어 사용자의 시인성이 향상될 수 있다. 상기 광흡수층(80)에 구비된 개구홀(H)은 상기 박막형 태양전지(30)에 구비된 개구홀(H)과 완전히 오버랩될 수도 있지만 일부만 오버랩될 수도 있다. In particular, according to FIG. 11, an opening hole H is provided in the light absorption layer 80. The opening hole H provided in the light absorption layer 80 is formed to overlap the opening hole H provided in the thin film solar cell 30 . Therefore, since sunlight can be transmitted as it is to the opening hole H provided in the thin-film solar cell 30 and the light absorption layer 80, the user's visibility can be improved. The opening hole H provided in the light absorption layer 80 may completely overlap the opening hole H provided in the thin-film solar cell 30 or only partially overlap.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물의 개략적인 단면도로서, 이는 박막형 태양전지(30)와 절연층(40) 사이에 광흡수층(80)이 추가로 구비된 것을 제외하고 전술한 도 6에 따른 실시예와 동일하다. 12 is a schematic cross-sectional view of a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means according to another embodiment of the present invention, which includes a light absorbing layer 80 between the thin-film solar cell 30 and the insulating layer 40 It is the same as the embodiment according to FIG. 6 described above except that this additionally provided.

상기 광흡수층(80)에는 전술한 도 11에서와 같이 상기 박막형 태양전지(30)에 구비된 개구홀(H)과 오버랩되도록 개구홀(H)이 마련되어 있어, 상기 개구홀(H) 영역으로 태양광이 그대로 투과될 수 있어 사용자의 시인성이 향상될 수 있다. As shown in FIG. 11 described above, the light absorbing layer 80 has an opening hole H to overlap the opening hole H provided in the thin-film solar cell 30, so that the area of the opening hole H is exposed to sunlight. Since light can be transmitted as it is, the user's visibility can be improved.

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.Although the embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and may be variously modified and implemented without departing from the technical spirit of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The protection scope of the present invention should be construed according to the scope of the claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 외부 플레이트 20: 제1 접착층
30: 박막형 태양전지 31: 기판
32: 제1 전극 33: 반도체층
34: 제2 전극 40: 절연층
50: 광차단 수단 60: 제2 접착층
70: 보호층10: outer plate 20: first adhesive layer
30: thin film solar cell 31: substrate
32: first electrode 33: semiconductor layer
34: second electrode 40: insulating layer
50: light blocking means 60: second adhesive layer
70: protective layer

Claims (12)

제1전극과 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 구비된 반도체층을 포함하여 이루어진 박막형 태양전지;
상기 박막형 태양전지를 투과한 태양광의 진행을 차단할 수 있으며, 전면 전극, 후면 전극 및 상기 전면 전극과 상기 후면 전극 사이에 구비된 변색층을 포함하는 광차단 수단;
상기 박막형 태양전지와 상기 광차단 수단 사이의 쇼트를 방지하기 위해서 상기 박막형 태양전지와 상기 광차단 수단 사이에 구비된 절연층; 및
상기 박막형 태양전지와 상기 절연층 사이 또는 상기 광차단 수단과 상기 절연층 사이에 구비된 광흡수층을 포함하여 이루어지고,
상기 광흡수층의 일면은 상기 절연층과 접하고,
상기 광흡수층은 전력을 생산하는 태양전지를 구성하지 않고 상기 박막형 태양전지를 투과한 일부 광이 상기 광차단 수단으로 진입하는 것을 방지하도록 구비되어 있는, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. A thin film solar cell comprising a first electrode, a second electrode, and a semiconductor layer provided between the first electrode and the second electrode;
a light blocking means capable of blocking the progress of sunlight passing through the thin-film solar cell, including a front electrode, a rear electrode, and a discoloration layer provided between the front electrode and the rear electrode;
an insulating layer provided between the thin film solar cell and the light blocking means to prevent a short between the thin film solar cell and the light blocking means; and
It comprises a light absorption layer provided between the thin film solar cell and the insulating layer or between the light blocking means and the insulating layer,
One surface of the light absorption layer is in contact with the insulating layer,
The light absorbing layer does not constitute a solar cell that generates electric power, and is provided to prevent some of the light passing through the thin-film solar cell from entering the light-blocking means, a structure using a thin-film solar cell equipped with a light-blocking means. . 제1항에 있어서,
상기 변색층은 전력의 공급 유무에 따라 투명 또는 유색색상으로 변경되는, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. According to claim 1,
The color-changing layer is a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means that changes to a transparent or colored color depending on whether or not power is supplied. ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 3 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제1항에 있어서,
상기 광흡수층은 상기 박막형 태양전지의 반도체층보다 장파장의 광을 흡수하도록 구비된, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. According to claim 1,
The light absorbing layer is provided to absorb light of a longer wavelength than the semiconductor layer of the thin film solar cell, a structure using a thin film solar cell equipped with a light blocking means. ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 4 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제1항에 있어서,
상기 광흡수층의 에너지 밴드갭은 상기 박막형 태양전지의 반도체층의 에너지 밴드갭보다 작은, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. According to claim 1,
A structure using a thin-film solar cell having a light blocking means, wherein the energy band gap of the light absorption layer is smaller than the energy band gap of the semiconductor layer of the thin-film solar cell. ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 5 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제1항에 있어서,
상기 광흡수층의 광흡수 파장 범위는 상기 박막형 태양전지의 반도체층의 광흡수 파장 범위보다 넓은, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. According to claim 1,
The light absorption wavelength range of the light absorption layer is wider than the light absorption wavelength range of the semiconductor layer of the thin film solar cell. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 6 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제1항에 있어서,
상기 광흡수층은 게르마늄을 포함한 비정질 실리콘(a-SiGe:H), 미세결정질 실리콘(μc-Si:H) 또는 수소화된 게르마늄(Ge:H)으로 이루어진, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. According to claim 1,
The light absorption layer is made of amorphous silicon (a-SiGe:H), microcrystalline silicon (μc-Si:H), or hydrogenated germanium (Ge:H) including germanium, using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means. structure. ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 7 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제1항에 있어서,
상기 광흡수층은 상기 태양광이 투과할 수 있는 개구홀을 구비하는, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. According to claim 1,
The structure using a thin film solar cell having a light blocking means, wherein the light absorbing layer has an opening hole through which the sunlight can pass. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 8 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제7항에 있어서,
상기 박막형 태양전지는 상기 태양광이 투과할 수 있는 개구홀을 구비하고 있고, 상기 박막형 태양전지에 구비된 개구홀은 상기 광흡수층에 구비된 개구홀과 오버랩되는, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. According to claim 7,
The thin-film solar cell has an opening hole through which the sunlight can pass through, and the opening hole provided in the thin-film solar cell overlaps the opening hole provided in the light absorbing layer. structures using batteries. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 9 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제1항에 있어서,
상기 태양광에 노출되는 외부 플레이트;
상기 외부 플레이트에 상기 박막형 태양전지를 접착시키는 제1 접착층;
상기 광차단 수단과 상기 광흡수층 사이에 구비된 절연층;
상기 광차단 수단을 보호하는 보호층; 및
상기 광차단 수단에 상기 보호층을 접착시키는 제2 접착층을 추가로 포함하는, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. According to claim 1,
an outer plate exposed to sunlight;
a first adhesive layer adhering the thin-film solar cell to the external plate;
an insulating layer provided between the light blocking means and the light absorbing layer;
a protective layer protecting the light blocking means; and
A structure using a thin film solar cell having a light blocking means, further comprising a second adhesive layer for bonding the protective layer to the light blocking means. 제1항에 있어서,
상기 박막형 태양전지는 상기 태양광이 투과할 수 있는 개구홀을 구비하는, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. According to claim 1,
The thin-film solar cell is a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means, having an opening hole through which the sunlight can pass. 제10항에 있어서,
상기 박막형 태양전지는
제1 분리부를 사이에 두고 이격된 복수 개의 제1 전극들;
상기 제1 전극들 상에 구비되며, 내부에 콘택부가 마련되어 있고 제2 분리부를 사이에 두고 이격된 복수 개의 반도체층들; 및
상기 복수 개의 반도체층들 상에 구비되며, 상기 콘택부를 통해 상기 제1 전극과 연결되어 있고 상기 제2 분리부를 사이에 두고 이격된 복수의 제2 전극들을 추가로 포함하여 이루어지고,
상기 개구홀은 상기 반도체층과 상기 제2 전극이 제거되어 마련된, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. According to claim 10,
The thin-film solar cell
a plurality of first electrodes spaced apart with the first separator interposed therebetween;
a plurality of semiconductor layers provided on the first electrodes, provided with a contact unit therein, and spaced apart with a second separator interposed therebetween; and
It is provided on the plurality of semiconductor layers, is connected to the first electrode through the contact portion and further comprises a plurality of second electrodes spaced apart with the second separation portion therebetween,
The opening hole is provided by removing the semiconductor layer and the second electrode, a structure using a thin-film solar cell equipped with a light blocking means. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 12 was abandoned when the registration fee was paid.◈ 제11항에 있어서,
상기 개구홀은 하나의 단위셀의 상기 제1 분리부 및 이웃하는 단위셀의 상기 제2 분리부 사이 영역에 배열된 복수 개의 섬 형태로 이루어진, 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물. According to claim 11,
The opening hole is formed in the form of a plurality of islands arranged in a region between the first separator of one unit cell and the second separator of an adjacent unit cell, and a structure using a thin film solar cell equipped with a light blocking means.
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