KR102541379B1 - 페로브스카이트 실리콘 탠덤 태양전지 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탠덤 태양전지 및 제조 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 실리콘 태양전지 상에 페로브스카이트 태양전지를 적층하여 접합시킨 모놀리식(monolithic) 탠덤 태양전지 및 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 골짜기와 봉우리 형상을 동시에 가지는 텍스쳐가 형성된 기판; 상기 기판 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층;을 포함하며, 상기 텍스쳐의 골짜기 부분과 봉우리 부분이 라운딩(Rounding) 처리된 탠덤 태양전지 및 그 제조방법을 제공함으로써, 탠덤 태양전지의 효율을 패널 전체에 걸쳐 균일하게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 접합층의 단락을 방지하여 쇼트를 막을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

페로브스카이트 실리콘 탠덤 태양전지 및 제조 방법{PEROVSKITE SILICON TANDEM SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 탠덤 태양전지에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 텍스쳐된 실리콘 태양전지 상에 페로브스카이트 태양전지를 균일하게 적층하여 접합시킨 모놀리식(monolithic) 탠덤 태양전지 및 제조 방법에 관한 것이다.
결정질 실리콘(crystalline silicon; c-Si) 태양전지는 대표적인 단일접합(single juction) 태양전지로서 현재 상업적 태양전지로 널리 사용되고 있다. 그러나 결정질 실리콘 태양전지의 낮은 광전 변환 효율로 인해, 서로 다른 밴드 갭을 가지는 흡수층을 포함하는 단일접합 태양전지를 연결하여 하나의 태양전지를 구성하는 탠덤 태양전지에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다.
도 1은 탠덤 태양전지 가운데, 일반적인 형태인 2-단자 탠덤 태양전지의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 태양전지는 상대적으로 큰 밴드갭을 갖는 흡수층을 포함하는 단일접합 태양전지와 상대적으로 밴드갭이 작은 흡수층을 포함하는 단일접합 태양전지가 접합층을 매개로 하여 터널 접합된다.
이 중, 상대적으로 큰 밴드갭을 가지는 흡수층을 포함하는 단일접합 태양전지를 페로브스카이트(perovskite) 태양전지로 사용하는 페로브스카이트/결정질 실리콘 탠덤 태양전지는 30% 이상의 높은 광전 효율을 달성할 수 있어 많은 주목을 받고 있다.
페로브스카이트/결정질 실리콘 탠덤 태양전지는 입사광의 반사율을 줄여서 광 효율을 높이기 위해 결정질 실리콘 기판의 표면에 골짜기(valley)와 봉우리(peak) 형상을 동시에 가지는 텍스쳐(texture) 구조를 형성한다. 실리콘 기판 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층은 액체 상태의 용액(solution) 공정 또는 화학증착공정 내지는 물리증착공정의 박막 공정을 이용하여 형성된다.
그런데 상기 텍스쳐는 봉우리(peak)간 거리가 수~십 ㎛ 정도로 기하학적으로 미세한 피치를 가진다. 따라서 페로브스카이트 흡수층을 형성하는 공정이 용액이라는 유동성이 비교적 풍부한 물질을 이용한다 하더라도, 골짜기 부분에는 용액의 점도로 인해 페로브스카이트 흡수층 물질이 채워지지 않음으로써 그 결과 태양전지의 광 특성이 저하된다.
이에 더하여 후속 고정이 박막 공정인 경우, 다공성 페로브스카이트 흡수층 형성을 위해서는 텍스쳐 기판 위에 도달한 입자들이 안정한 위치로 적층(stacking) 되기 전에 후속 입자가 기판에 도달해서 증착되어야 한다. 따라서 페로브스카이트 흡수층을 동시에 증착하던지 또는 2 단계로 증착하는지와는 무관하게, 텍스쳐 피치의 미세함으로 인해 페로브스카이트 흡수층으로 전환시키는 결정화가 균일하지 못한 문제가 있다.
더군다나, 기판 재료가 실리콘인 경우 {111}면의 화학적 안정성으로 텍스쳐 경사면은 {100} 기판의 수평 방향 기준 대략 55도 정도의 기하학적 경사도를 가진다. 이와 같은 높은 경사도는 경사면에서의 페로브스카이트 흡수층의 형성을 저해하여, 그 결과 피크와 경사면의 두께가 골짜기 근처의 두께보다 얇아지게 되어 페로브스카이트 흡수층의 두께 불균일성 초래할 수 있다.
본 발명은 탠덤 태양전지에 있어서, 수직으로 입사되는 광의 반사율을 줄임과 동시에 광의 입사 방향을 사선 방향으로 변화시키고자 골짜기와 봉우리 형상을 동시에 가지는 텍스쳐가 형성된 기판에 있어서, 상기 텍스쳐의 골짜기와 봉우리 부분을 라운딩(Rounding) 처리를 통해 곡률반경을 크게 하여 후속 접합층 및 페로브스카이트 흡수층이 균일하게 형성된 페로브스카이트 실리콘 탠덤 태양전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 골짜기와 봉우리 형상을 가지는 텍스쳐가 형성된 기판; 상기 기판 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층;을 포함하며, 상기 텍스쳐의 골짜기 부분과 봉우리 부분이 둥근(round) 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.
바람직하게는, 골짜기 부분의 곡률반경과 봉우리 부분의 곡률 반경이 서로 다른 값을 가지는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.
특히, 상기 골짜기 부분의 곡률반경의 절대값이 봉우리 부분의 곡률 반경의 절대값 이상인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.
또한, 상기 골짜기 부분의 곡률반경은 0.05~50 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.
바람직하게는, 상기 골짜기 부분과 봉우리 부분을 연결한 경사면이 기판의 평면 방향과 이루는 각도가 55도 보다 작은 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.
바람직하게는, 상기 텍스쳐의 봉우리 간 거리의 평균값보다 골짜기 또는 평탄면의 중앙 간 거리의 평균값이 더 긴 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.
또한, 상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분 및 상기 경사면 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층의 두께 차이가 10% 이내인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 골짜기와 봉우리 형상을 가지는 텍스쳐를 기판에 형성하는 단계; 상기 텍스쳐의 골짜기와 봉우리 부분을 라운딩(Rounding) 처리하는 단계; 및 상기 기판 위에 페로브스카이트 흡수층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.
바람직하게는, 상기 텍스쳐를 기판에 형성하는 단계는 이방성 식각에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.
바람직하게는, 상기 라운딩 처리는 습식 식각, 스퍼터링 식각, 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching), 증기상 식각(Vapor Phase Etching) 중 어느 하나에 의해 수행되는 등방성 식각인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.
특히, 상기 라운딩 처리는 불산과 질산을 부피비로 각각 1: (10~80)으로 혼합한 식각 용액에 의해 식각 처리되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.
바람직하게는, 상기 페로브스카이트 흡수층을 형성하기 이전에 접합층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.
바람직하게는, 상기 페로브스카이트 흡수층은 물리적 기상 증착 또는 화학적 기상 증착에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 페로브스카이트 흡수층은 다공성 전구체 층을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 텍스쳐의 골짜기 부분과 봉우리 부분이 라운딩(Rounding) 처리된 탠덤 태양전지와 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
이 결과, 텍스쳐의 골짜기 부분으로 페로브스카이트 흡수층을 균일하게 형성하고 전환시킬 수 있어 탠덤 태양전지의 효율을 패널 전체에 걸쳐 균일하게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 봉우리 부분에 터널 접합층도 안정적으로 형성할 수 있는 효과가 있다.
이와 더불어 등방성 식각을 통해, 식각 조성물과 먼저 반응하는 봉우리 부분에서의 국부적인 식각을 방지함과 동시에 골짜기 부분으로의 식각을 조장하여, 상기 골짜기 부분의 곡률반경의 절대값이 봉우리 부분의 곡률 반경의 절대값 이상인 텍스쳐를 형성함으로써, 텍스쳐 골격은 그대로 유지하면서 골짜기 부분의 페로브스카이트 흡수층을 안정적으로 전환시켜 탠덤 태양전지의 광 흡수율과 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 골짜기 부분과 봉우리 부분을 연결한 경사면의 경사 각도를 라운딩을 통해 감소시켜, 상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분 및 상기 경사면 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층의 두께 차이를 줄임으로써 탠덤 태양전지의 효율을 패널 전체에 걸쳐 균일하게 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 탠덤 태양전지를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탠덤 태양전지를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 페로브스카이트 태양전지를 세부적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 봉우리 부분과 골짜기 부분을 가지는 텍스쳐가 형성된 기판의 단면 전자현미경 사진이다.
도 5는 봉우리 부분과 골짜기 부분이 라운딩 처리된 텍스쳐를 가지는 기판의 단면 전자 현미경 사진(a)으로, (b)는 골짜기 부분의 확대도이며, (c)는 골짜기 부분과 봉우리 부분의 확대도이다.
도 6은 다른 실시예의 라운딩이 형성된 텍스쳐를 가지는 기판의 단면 전자 현미경 사진이다.
도 7 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 탠덤 태양전지의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
이하, 본원에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탠덤 태양전지와 이를 제조하는 방법을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탠덤 태양전지를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 페로브스카이트 태양전지를 세부적으로 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 탠덤 태양전지(100)는 상대적으로 큰 밴드갭을 갖는 흡수층을 포함하는 페로브스카이트 태양전지(120)와 상대적으로 밴드갭이 작은 흡수층을 포함하는 실리콘 태양전지(110)가 접합층(114)을 매개로 하여 직접적으로 터널 접합된 2-단자 탠덤 태양전지의 구조를 갖는다.
이에 따라, 탠덤 태양전지(100)로 입사된 광 중 단파장 영역의 광은 상부에 배치된 페로브스카이트 태양전지(120)에 흡수되어 전하를 생성하며, 페로브스카이트 태양전지(120)를 투과하는 장파장 영역의 광은 하부에 배치된 실리콘 태양전지(110)에 흡수되어 전하를 생성하게 된다.
상술한 구조를 갖는 탠덤 태양전지(100)는 상부에 배치된 페로브스카이트 태양전지(120)에서 단파장 영역의 광을 흡수하여 발전하고, 하부에 배치된 실리콘 태양전지(110)에서 장파장 영역의 광을 흡수하여 발전함으로써 문턱 파장(threshold wavelength)을 장파장 쪽으로 이동시킬 수 있으며, 결과적으로 전체 태양전지가 흡수하는 파장대를 넓힐 수 있다는 이점이 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 템덤 태양전지(100)는 실리콘 태양전지(110), 페로브스카이트 태양전지(120), 접합층(114), 제1 전극(140) 및 제2 전극(130)을 포함한다.
본 발명에서의 실리콘 태양전지(110)는 이종접합(heterojunction) 실리콘 태양전지 또는 동종접합(homojunction) 실리콘 태양전지로 구현될 수 있다.
먼저, 상기 실리콘 태양전지(110)가 이종접합 실리콘 태양전지인 경우, 먼저 n 타입 결정질 실리콘 기판의 전후면에 매우 얇은 비정질 진성 실리콘(i a-Si:H)을 패시배이션(passivation) 층으로 형성하고, p 타입의 고농도 비정질 실리콘(p a-Si:H) 층을 에미터층(112)으로 전면에 형성하며 후면에는 고농도 비정질 실리콘 (n+ a-Si:H) 층을 후면전계(back surface field, 이하 BSF라 함) 층(113)으로 형성하는 구조를 가질 수 있다.
비정질 실리콘층은, 1.1 eV 정도의 에너지 밴드갭을 가지는 결정질 실리콘층 대비, 0.6~0.7 eV 정도 에너지 밴드갭이 큰 물질이고 이에 더하여 증착 과정시 매우 얇게 형성할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같은 비정질 실리콘층의 장점은 결국 단파장 영역에서의 광흡수 손실을 최소화하여 광이용률을 증가시킬 수 있으며, 높은 개방전압과 후면전계 효과를 가져갈 수 있다.
일반적으로 밴드 갭이 서로 다른 이종접합의 경우, 서로 다른 물질 간의 격자불일치(lattice mismatch)가 발생할 가능성이 매우 높다. 하지만 비정질 실리콘층을 사용하게 되면, 비정질은 결정질과 달리 결정격자가 규칙성이 없이 이루어져 있으므로 격자불일치가 발생하지 않는다. 그 결과 결정질 실리콘 기판 위에 진성 비정질 실리콘층(i a-Si)을 층작하면, 실리콘 기판 표면의 재결합을 효과적으로 감소시킬 수 있다는 장점도 있다.
본 발명에서의 진성 비정질 실리콘층은 수소화된 진성 비정질 실리콘층(i a-Si:H)을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이는, 수소화(hydrogenation) 반응에 의해, 비정질 실리콘 내에 수소가 들어가서 비정질 실리콘의 미결합 상태(dangling bond)와 에너지 밴드 갭 내의 국부화된(localized) 에너지 상태를 감소시킬 수 있기 때문이다.
다만 수소화된 진성 비정질 실리콘층(i a-Si:H)을 사용하는 경우 후속 공정온도는 250℃ 이하, 보다 바람직하게는 200℃ 이하로 제한된다. 이는 공정온도가 200℃보다 높은 경우, 비정질 실리콘 내부의 수소결합이 파괴되기 때문이다.
따라서 후속 공정, 특히 금속 재질의 그리드 전극(grid electrode) 형성을 위한 공정,에서의 소성(firing)도 낮은 온도에서 진행하여야 하는 제약이 있다. 반면 후속 공정 온도가 낮으므로 그로 인한 열 손상(thermal damage)를 감소시킬 수 있다는 부가적인 이점도 있다.
또한 본 발명에서의 실리콘 태양전지(110)는 동종접합(homojuction) 결정질 실리콘 태양전지로 구현될 수도 있다. 구체적으로, 실리콘 태양전지(110)는 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면에 배치된 에미터층(112)을 갖는다. 또한, 실리콘 태양전지(110)는 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면에 배치된 후면전계층(113)을 더 가질 수 있다. 즉, 실리콘 태양전지(110)는 실리콘 기판(111) 및 에미터층(112)이 차례로 적층된 2층 구조를 가질 수 있다. 또한, 실리콘 태양전지(110)는 후면 전계층(113), 실리콘 기판(111) 및 에미터층(112)이 차례로 적층되는 3층 구조를 가질 수도 있다.
여기서, 에미터층(112)으로는 결정질 실리콘 기판(111)과 상이한 도전형을 갖는 불순물 도핑층이 사용되고, 후면전계층(113)으로는 결정질 실리콘 기판(111)과 동일한 도전형을 갖는 불순물 도핑층이 사용됨으로써 동종접합 결정질 실리콘 태양전지(110)를 구현할 수 있다.
예를 들어, 결정질 실리콘 기판(111)이 n형 단결정 실리콘 기판인 경우, 에미터층(112)은 p형 불순물로 도핑된 반도체층이 이용되고, 후면 전계층(113)은 n형 불순물로 도핑된 반도체층이 이용된다. 이때, 후면 전계층(113)은 결정질 실리콘 기판(111)에 도핑된 n형 불순물의 농도보다 더 고농도로 도핑된 n+형 반도체층일 수 있다.
여기서, 실리콘 태양전지(110)의 결정질 실리콘 기판(111)은 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나 이상에 배치된 골짜기와 봉우리 형상을 가지는 텍스처 구조를 갖는다. 이와 같이, 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면에 텍스처 구조를 도입하면, 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면 상에 순차적으로 배치되는 후면 전계층(113)도 텍스처 구조를 갖게 된다. 또한, 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면에 텍스처 구조를 도입함에 따라 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면 상에 순차적으로 구비되는 에미터층(112), 접합층(114) 및 페로브스카이트 태양전지(120)도 텍스처 구조를 갖게 된다.
이에 따라, 탠덤 태양전지(100)로 입사되는 장파장의 광은 사선 방향으로 페로브스카이트 태양전지(120)를 투과하여 실리콘 태양전지(110)로 입사됨에 따라 접합층(114)과 실리콘 태양전지(110)의 경계면에서의 반사율을 줄일 수 있다. 이에 더불어, 실리콘 태양전지(110) 내에서의 장파장 광의 이동 경로가 사선 방향으로 됨에 따라 광 경로가 증가할 수 있으며, 이를 통해 실리콘 태양전지(110)에서 장파장 광의 이용률을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 페로브스카이트 태양전지를 구성하는 핵심 구성요소인 페로브스카이트 흡수층을 형성함에 있어, 종래에는 잉크젯 프린팅, 그라비아 프린팅, 스프레이 코팅, 닥터 블레이드, 바 코팅, 그라비아 코팅, 브러쉬 페인팅 및 슬롯-다이 코팅 등의 소위 말하는 용액 공정을 통해 주로 이루어졌다. 이와 같은 용액 공정은 용액의 도포 및 건조라는 극히 간단하고 용이하며 저가인 공정을 통해 광활성화층을 이루는 광흡수체를 형성할 수 있다는 장점이 있다. 이에 더하여, 도포된 용액의 건조에 의해 자발적으로 결정화가 이루어져 조대 결정립의 광흡수체 형성이 가능하며, 특히 전자와 정공 모두에 대한 전도도가 우수하다는 장점도 있다.
용액 공정은 그 용어 자체에서도 알 수 있듯이, 본 발명에서와 같이 기판이 요철 구조의 텍스쳐를 가지면 용액의 도포 이후 레벨링(leveling) 특성으로 인해 막이 평탄화된다. 이 경우 제1 전극(130)을 통과한 광의 경로가 짧아지고 반사율이 증가하여 결과적으로 태양전지의 효율이 저하되는 문제가 발생할 가능성이 높다.
따라서 텍스쳐 구조와 등각(conformal)의 상층 구조를 형성하기 위해 물리적 또는 화학적 증착 방법을 통한 페로브스카이트 흡수층을 형성하는 시도들이 도입되었다. 이러한 증착 방법들은 모두 다공성 페로브스카이트 전구체 층을 형성하여야 한다.
그런데 다공성 층을 형성하기 위해서는 기본적으로 증착원(source)로부터 증착되는 입자들이 기판 위에서 안정하고 치밀한 기판 상의 위치로 도달하기 전에 또 다른 후속 증착 입자들이 기판 위에 도달하여야 한다. 이러한 증착 메커니즘에서는 곡률반경이 수 ㎚의 골짜기를 가지는 텍스쳐의 경우는 증착물질이 도달하여 증착되기 어렵다는 문제가 있다. 또한 이와 같은 미세한 곡률 반경을 가지는 골짜기 부분은 기존에 널리 사용되는 용액공정마저도 용액의 침투가 매우 어렵다는 문제가 있다.
한편, 미세한 곡률 반경을 가지는 텍스쳐의 골짜기 부분뿐만 아니라, 봉우리 부분도 곡률반경이 미세해지면 또 다른 문제를 유발한다.
일반적으로 탠덤 태양전지를 구성하게 되면, 서로 다른 태양전지들을 전기적으로 연결하기 위해 접합층이 형성되어야 한다. 이러한 접합층을 형성하는 소재로는 통상 투명전도층 또는 에미터 층과 반대 특성으로 도핑된 실리콘층을 이용할 수 있다.
상기 접합층들은 재질 또는 성분의 특성으로 인해 박막 증착공정을 통해 형성된다. 이러한 박막 증착 공정에 있어, 본 발명과 같이 기판이 평평하지 않는 텍스쳐된 기판을 사용하게 되면, 특히 봉우리 부분의 곡률반경이 작은 경우 모세관 현상, 다시 말하면 Gibbs-Thomson 효과로 인해, 곡률반경이 작은 봉우리 부분은 증착속도가 제일 느릴 뿐만 아니라 증착률도 제일 작아지게 된다.
더군다나 터널 접합과 같이 접합층의 두께가 극히 얇은 경우는, 텍스쳐 봉우리 부분의 접합층은 더욱 얇거나 더 나아가 증착층이 형성되지 않게 된다. 또한 봉우리 부분이 지나치게 곡률반경이 작게 되면 상기 접합층 위에 형성되는 페로브스카이트 막의 증착이 불안정해질 뿐만 아니라 페로브스카이트 막의 전환이 불안정해져서 셀 특성이 저하될 수 있다.
도 4는 봉우리 부분과 골짜기 부분을 가지는 텍스쳐가 형성된 기판의 단면 전자현미경 사진이며, 도 5는 봉우리 부분과 골짜기 부분이 라운딩 처리되어 둥근 형상의 봉우리 부분과 골짜리 부분을 가지는 텍스쳐가 형성된 기판의 단면 전자 현미경 사진이다.
도 4에서 도시된 바와 같이, 라운딩 처리 전 텍스쳐는 미세조직적으로도 매우 날카로운 봉우리와 골짜기 부분을 가지며, 봉우리와 골짜기 부분을 연결하는 모서리도 각진(faceted) 형상을 그대로 유지하고 있다. 상기 도 4의 골짜기 부분 몇 부분에서의 곡률반경 측정 결과 대략 15~20㎚의 곡률 반경을 가지는 것으로 측정되었다.
한편, 상기 모서리는 기판이 편평하다고(Flat) 가정할 때의 면과 대략 55도의 각도를 유지하고 있다. 이는 실리콘(Si) 기판과 식각의 기본적 특성에서 기인한다.
단결정 실리콘 기판은 통상적으로 성장면을 따라 {100}, {111} 면 등으로 분류한다. 그런데 실리콘은 다이아몬드 큐빅(diamond cubic)의 결정구조를 가지며, 면심입방(face centered cubic) 격자 구조를 가진다. 이와 같은 면심입방격자의 경우 {111}면이 최밀면(closed packed plane)이므로, {111}면이 원자들의 결합에너지 측면에서 가장 안정한 면이다.
따라서 {100} 방향을 가지는 실리콘 단결정 기판을 식각하게 되면, 각각의 실리콘 원자면마다 원자들끼리의 결합력이 서로 다르므로 그 결과 가장 식각속도가 빠른 면(즉, 원자 결합이 가장 약한 면)이 먼저 식각이 되어 사라지고, 그 결과 가장 식각속도가 느린 면(즉, 원자 결합이 가장 강한 면)이 남게 된다. 이로 인해 단결정 재료에서의 식각은 일반적으로 방향에 따라 달라지는 이방성(anisotropic)을 가지게 된다.
본 발명에서 봉우리 및 골짜기를 가지는 텍스쳐에 있어서, 텍스쳐를 구성하는 각각의 피라미드형태의 사선이 포함되는 면들은 모두 {111}면이며, 기판의 수평 방향과 상기 {111}면이 이루는 각도는 입방격자(cubic)의 경우 약 55도를 이룬다.
도 4에서와 같은 라운딩 처리 되지 않는 작은 곡률반경을 가지는 봉우리와 골짜기를 가지며 모서리까지도 각진 텍스쳐가 기판 위에 형성 되면, 앞에서 언급한 문제점들뿐만 아니라 텍스쳐의 각 부분들의 위치에서 후속 층들이 균일하게 형성되기 어렵다. 그 결과 템덤 태양전지 셀 특성에서의 균일성을 담보하지 못할 수도 있다.
이와는 달리, 도 5는 본 발명에서 등방성 식각 조건으로 라운딩 처리된 텍스쳐를 도시하고 있다. 도 5에서의 라운딩 된 텍스쳐를 가지는 기판은 본 발명 특유의 몇 가지 특징을 가진다.
먼저, 본 발명에서의 라운딩 된 텍스쳐는 평균적으로 골짜기 부분의 곡률반경의 절대값이 봉우리 부분의 곡률 반경의 절대값 이상이다.
일반적으로 등방성 식각이 진행되더라도, 식각성분과 처음 반응하는 봉우리 부분이 다른 부분들보다도 우선적으로 식각이 일어나게 된다. 그 결과 봉우리 부분의 곡률반경이 골짜기 부분 곡률반경보다 더 커지게 되고, 등방성 식각이 충분한 시간 동안 계속 진행하게 되면, 결국 봉우리부분의 빠른 식각으로 인해 텍스쳐 구조는 사라지게 된다. 따라서 본 발명과 같이 골짜기 부분의 곡률반경 크기가 봉우리 부분의 곡률반경보다 더 커야만, 기판의 텍스쳐에 의한 광경로의 증가와 함께 후속 접합층 및/또는 페로브스카이트 흡수층을 균일하게 적층시키거나 전환시킬 수 있게 된다.
이 때, 본 발명의 상기 골짜기 부분의 곡률반경은 0.05~50 ㎛ 범위인 것이 바람직하다. 곡률반경이 0.05 ㎛보다 작은 경우, 라운딩으로 후속 접합층 및/또는 페로브스카이트 흡수층을 균일하게 적층시킬 수 있는 효과를 달성할 수 없게 된다. 반대로 곡률반경이 50 ㎛보다 큰 경우, 봉우리와 골짜기 부분이 지나치게 식각되어 기판의 평탄화가 진행되어 그 결과 텍스쳐로 인한 광흡수 효율이라는 텍스쳐 본연의 효과를 얻을 수 없다.
한편 본 발명의 도 5에서 라운딩 후 측정된 골짜기 부분의 곡률 반경은 대략 0.07~1.2 ㎛ 인 것으로 측정되었다.
상기 곡률반경과 함께, 도 5에서는 상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분을 연결한 경사면이 기판의 수평 방향과 이루는 각도가 55°(도) 보다 작은 것을 명확하게 보여주고 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 도 4에서의 경사면들은 단결정 실리콘에서 화학적으로 가장 안정한 {111}면이다. 그러나 본 발명에서는 등방성(isotropic) 식각 특성으로 인해 경사면에서도 일정 수준의 식각이 일어나서, 그 결과 도 5에서 도시된 바와 같이 상기 각도가 식각 전의 55°(도) 보다 작아진다. 이로 인해 상기 경사면에서도 접합층 및/또는 페로브스카이트 흡수층의 균일한 증착이 가능해진다.
한편, 도 5와는 서로 다른 형상의 라운딩된 텍스쳐도 형성 가능하다.
도 6은 다른 실시예로써 불산 대 질산을 각각 1:40으로 혼합한 식각액에서 약 10분간 식각하여 라운딩이 형성된 텍스쳐를 도시하고 있다.
도 6의 텍스쳐는 도5의 텍스쳐와는 달리, 봉우리들 사이의 골짜기부가 식각에 진행되어 그 결과 골짜기부의 평탄화가 진행된 것을 도시한다. 이는 텍스쳐의 경사면으로도 식각이 균일하게 진행되어, 그 결과 텍스쳐의 봉우리만 남겨진 것과 같은 미세조직이 형성됨을 도시한 것이다. 이와 같이 라운딩이 계속 진행되어 평탄화까지 진행된 텍스쳐는 봉우리 간 거리의 평균 값보다 골짜기(또는 평탄면의 중앙)간 거리의 평균 값이 더 큰 미세조직을 가진다.
특히 본 발명에서는 상기 식각으로 인해 텍스쳐의 골짜기 부분 및 봉우리 부분에서 라운딩이 발생하여, 그 결과 상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층의 두께 차이가 10% 이내로 형성된다. 또한, 본 발명에서는 상기 경사면에서도 식각이 일어나, 상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분 및 상기 경사면 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층의 두께 차이가 10% 이내로 형성될 수 있다. 이로 인해 본 발명는 텍스쳐로 인한 광 효율 증가와 함께 평탄한 계면들을 가진 태양전지에서만 얻을 수 있는 셀의 균일도 향상을 텍스쳐 계면을 가진 태양전지에서도 얻을 수 있다는 장점을 가진다.
본 발명에서의 접합층(114)은 실리콘 태양전지(110)의 에미터층(112) 상에 배치되어, 실리콘 태양전지(110)와 페로브스카이트 태양전지(120)를 접합시키는 역할을 한다. 이에 따라, 페로브스카이트 태양전지(120)는 접합층(114)을 매개로 실리콘 태양전지(110)와 전기적으로 연결된다.
또한, 접합층(114)은 페로브스카이트 태양전지(120)를 투과하는 장파장의 광을 투과 손실 없이 하부에 배치된 실리콘 태양전지(110)로 입사될 수 있도록 투명 전도성 산화물(TCO), 탄소질 전도성 소재, 금속성 소재 또는 전도성 고분자를 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 접합층(150)에 n형 또는 p형 물질을 도핑하여 사용할 수 있다.
이때, 투명 전도성 산화물로는 ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), GITO (Gallium Indium Tin Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), AZO(Aluminum doped Zinc Oxide), FTO (Fluorine Tin Oxide) 또는 ZnO 등이 사용될 수 있다. 탄소질 전도성 소재로는 그래핀 또는 카본나노튜브 등이 사용될 수 있으며, 금속성 소재로는 금속(Ag) 나노 와이어, Au/Ag/Cu/Mg/Mo/Ti와 같은 다층 구조의 금속 박막이 사용될 수 있다. 전도성 고분자로는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리싸이오펜, 폴리-3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜-폴리스타이렌설포네이트(PEDOT-PSS), 폴리-[비스(4-페닐)(2,4,6-트리메틸페닐)아민](PTAA), 스파이로-미오타드(Spiro-MeOTAD) 또는 폴리아닐린-캄포설폰산(PANI-CSA) 등이 사용될 수 있다.
또한, 접합층(114)은 서로 다른 굴절률을 가지는 실리콘층을 복수회 교대 적층시킨 복층 구조로 구현될 수도 있다. 이때, 복층 구조는 저굴절률층과 고굴절률층이 교대 적층된 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 접합층(114)을 기준으로 단파장의 광은 페로브스카이트 태양전지(120)측으로 반사시키고, 장파장의 광은 실리콘 태양전지(110) 측으로 투과시킬 수 있다. 이를 통해, 페로브스카이트/실리콘 탠덤 태양전지(100)의 선택적인 광 포집이 가능하도록 할 수 있다.
여기서, 저굴절률층과 고굴절률층이 교대 적층된 구조를 투명 전도성 산화물층 또는 n+형 실리콘층의 상부 또는 하부에 마련함으로써 상술한 광의 선택적인 반사 및 투과를 구현할 수 있다.
본 발명에서의 페로브스카이트 태양전지(120)는 상기 페로브스카이트 흡수층(122) 이외에 전자전달층(121) 및 전공전달층(123)을 더 포함한다.
이때, 전자전달층(121)은 페로브스카이트 흡수층(122) 하부에 배치될 수 있고, 전공전달층(123)은 페로브스카이트 흡수층(122) 상부에 배치될 수 있다. 이때, 전자전달층(121)과 정공전달층(123)의 위치는 필요에 따라 서로 바뀔 수 있다.
전자전달층(121)은 금속 산화물이 이용될 수 있다. 전자전달층(121)을 구성하는 금속 산화물의 비제한적인 예로는 Ti 산화물, Zn 산화물, In 산화물, Sn 산화물, W 산화물, Nb 산화물, Mo 산화물, Mg 산화물, Zr 산화물, Sr 산화물, Yr 산화물, La 산화물, V 산화물, Al 산화물, Y 산화물, Sc 산화물, Sm 산화물, Ga 산화물, In 산화물 및 SrTi 산화물 등이 있다. 보다 바람직하게, 전자전달층(121)은 ZnO, TiO2, SnO2, WO3 및 TiSrO3로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 산화물이 이용될 수 있다.
또한, 전자전달층(121) 상에는 전자전달층(121)과 동일 또는 상이한 금속 산화물을 포함하는 메조다공성층(125)이 더 구비될 수 있다. 메조다공성층(125)은 페로브스카이트 흡수층(122)에서 발생한 정공-전자쌍이 전자 또는 정공으로 분해된 후, 특히 전자가 후술하는 접합층(114)으로 전달되는 것을 용이하게 도와주는 역할을 한다. 또한, 광학적으로 산란 구조를 형성함으로써 광경로를 증가시켜주는 역할을 동시에 수행한다.
페로브스카이트 흡수층(122)은 페로브스카이트 구조를 가지는 화합물을 포함하는 광 활성층으로서, 페로브스카이트 구조는 AMX3 (여기서, A는 1가의 유기 암모늄 양이온 또는 금속 양이온; M은 2가의 금속 금속 양이온; X는 할로겐 음이온을 의미한다)으로 표시될 수 있다. 페로브스카이트 구조를 가지는 화합물의 비제한적인 예로는 CH3NH3PbI3, CH3NH3PbIxCl3-x, CH3NH3PbIxBr3-x, CH3NH3PbClxBr3-x, HC(NH2)2PbI3, HC(NH2)2PbIxCl3-x, HC(NH2)2PbIxBr3-x, HC(NH2)2PbClxBr3-x, (CH3NH3)y(HC(NH2)2)1-yPbI3, (CH3NH3)y(HC(NH2)2)1-yPbIxCl3-x, (CH3NH3)y(HC(NH2)2)1-yPbIxBr3-x, 또는 (CH3NH3)y(HC(NH2)2)1- yPbClxBr3 -x 등이 있다(0≤x,y≤1). AMX3의 A에 일부 Cs이 도핑되는 경우도 포함할 수 있다.
정공전달층(123)은 전도성 고분자로 구현될 수 있다. 즉, 전도성 고분자로는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리싸이오펜, 폴리-3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜-폴리스타이렌설포네이트(PEDOT-PSS), 폴리-[비스(4-페닐)(2,4,6-트리메틸페닐)아민](PTAA), 스파이로-미오타드(Spiro-MeOTAD) 또는 폴리아닐린-캄포설폰산(PANI-CSA) 등이 사용될 수 있다. 이때, 정공전달층(123)은 필요에 따라 n형 또는 p형 도펀트를 더 포함할 수 있다.
제1 전극(130)은 페로브스카이트 태양전지(120) 상에 배치된다. 이때, 제1 전극(130)은 페로브스카이트 태양전지(120) 상에 그리드 형태로 직접 배치될 수 있다. 즉, 제1 전극(130)은 투명 전극층(116) 없이 페로브스카이트 태양전지(120) 상에 직접 배치된 그리드 전극층(118)만으로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 전극(130)은 페로브스카이트 태양전지(120) 상에 배치된 투명 전극층(116)과, 투명 전극층(116) 상에 배치된 그리드 전극층(118)을 포함할 수 있다.
이때, 투명 전극층(118)은 페로브스카이트 태양전지(120)의 상면 전체에 형성되어, 페로브스카이트 태양전지(120)에서 생성된 전하를 포집하는 역할을 한다. 이러한 투명 전극층(118)은 다양한 투명 전도성 소재로서 구현될 수 있다. 즉, 투명 전도성 소재로는, 접합층(114)의 투명 전도성 소재와 동일한 것이 이용될 수 있다.
그리드 전극층(118)은 투명 전극층(116) 상에 배치되며, 투명 전극층(116) 중 일부 영역에 배치된다.
한편, 실리콘 결정질 기판(111)의 제1 면에는 경우에 따라 버퍼층이 더 배치될 수 있으나, 이는 반드시 배치해야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략될 수도 있다. 이러한 버퍼층은 가시 광선의 투과성을 위해 투명 전도성 화합물 등이 바람직하다. 보다 구체적으로, 투명 전도성 산화물로는 ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), GITO (Gallium Indium Tin Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), AZO(Aluminum doped Zinc Oxide), FTO (Fluorine Tin Oxide) 또는 ZnO 등이 사용될 수 있다.
제2 전극(140)은 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면에 배치된다. 이때, 실리콘 결정질 기판(111)의 제2 면에도 버퍼층이 더 배치될 수 있으나, 이는 반드시 배치해야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략될 수도 있다. 이러한 버퍼층도 제1 면의 버퍼층과 동일한 투명 전도성 화합물 등이 바람직하다.
이때, 제2 전극(140)은 실리콘 태양전지(110) 뒤에 그리드 형태로 직접 배치될 수 있다. 즉, 제2 전극(140)은 투명 전극층(117) 없이 실리콘 태양전지(110) 뒤에 직접 배치된 그리드 전극층(119)만으로 이루어질 수 있다.
또한, 제2 전극(140)은 실리콘 태양전지(110) 뒤에 배치된 투명 전극층(117)과, 투명 전극층(117) 상에 배치된 그리드 전극층(119)을 포함할 수 있다.
이러한 제2 전극(140)은 후면전계층(113)에 전기적으로 접지된다.
이에 따라, 실리콘 태양전지(110)에서 생성된 전하는 제2 전극(140)에서 포집된다. 이때, 제2 전극(140)은 후면 전계층(113)의 하면에 전면적으로 배치시키는 것이 아니라 후면 전계층(113)의 하면 중 일부 영역에만 선택적으로 배치시킴으로써, 실리콘 태양전지(110)의 하면으로부터 태양광이 입사될 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다.
이때, 제2 전극(140)은 후면 전계층(113)의 하면 전체 면적 중 1 ~ 30%를 점유하도록 배치되는 것이 바람직하다. 제2 전극(140)의 점유 면적이 1% 미만인 경우에는 제2 전극(140)에 의한 실리콘 태양전지(110)에서 생성된 전하의 포집 효과가 부족할 우려가 있다. 반대로, 제2 전극(140)의 점유 면적이 30%를 초과할 경우에는 제2 전극(140)에 의한 점유 면적이 지나치게 넓어 실리콘 태양전지(110)의 후면으로부터 입사되는 광의 이용률이 저하될 우려가 있다.
한편, 본 발명에서의 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)은, 만일 본 발명에서의 실리콘 태양전지가 이종접합 실리콘 태양 전지인 경우, 동시에 형성될 수 있다. 왜냐하면, 패시베이션(passivation) 층으로 수소화된 진성 비정질 실리콘층(i a-Si:H)을 사용하는 경우, 비정질 실리콘 내부의 수소결합의 파괴의 방지를 위해, 공정온도가 250℃ 이하로 제한되기 때문이다. 이 경우 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)은 유리 프릿을 포함하지 않는 제1 전극 페이스트를 이용하여 250℃ 이하에서 저온 소성을 통해 형성될 수 있다.
이와는 달리, 만일 본 발명에서의 실리콘 태양전지가 동종접합 실리콘 태양 전지인 경우, 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)을 동시에 형성하는 것이 아니라, 700℃ 이상의 고온 소성 공정으로 제2 전극(130)을 형성하는 공정과 유리 프릿을 포함하지 않는 제1 전극 페이스트를 이용하여 250℃ 이하의 저온 소성으로 제1 전극(130)을 형성하는 공정으로 이원화하여 진행할 수 있다.
특히, 고온 소성 공정으로 제조되는 제2 전극(140)을 먼저 형성하고 나서, 페로브스카이트 태양전지(120) 및 제1 전극(130)을 차례로 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 페로브스카이트 태양전지(120)가 제1 전극(130)을 형성하기 위한 250℃ 이하의 저온 소성 공정에만 노출될 뿐, 제2 전극(140)을 형성하기 위한 700℃ 이상의 고온 소성 공정에는 노출될 염려가 없으므로 페로브스카이트 태양전지(120)가 고온 소성에 의해 열화되는 문제를 미연에 방지할 수 있게 된다.
이하 도 5 또는 6의 텍스쳐를 가지는 도 2 및 3에서의 태양전지를 만들기 위한 구체적인 방법에 대해 실시예를 통해 살펴보기로 한다.
실시예 - 탠덤 태양전지의 제조 방법
도 7 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 탠덤 태양전지의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면 및 제2 면을 평탄화한 후, 제1 및 제2 면 중 적어도 하나 이상을 텍스처링하여 텍스처링 패턴을 형성한다.
이때, 결정질 실리콘 기판(111)의 텍스처 구조 도입은 습식화학 에칭법, 건식화학 에칭법, 전기화학 에칭법, 기계적 에칭법 중 어느 하나의 방법이 이용될 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 일 예로, 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나 이상을 염기성 수용액 내에서 식각하여 텍스쳐 구조를 도입할 수 있다.
보다 구체적으로, 먼저 (100)면을 따라 슬라이스한 두께 수백~수천 ㎛의 n형 실리콘 단결정 기판을 준비한다. 다음으로 상온~150℃의 온도 범위에서 1~5 중량%의 수산화나트륨(NaOH) 수용액 또는 수산화칼륨(KOH) 수용액에 유기용제, 인산염, 반응 조절제 및/또는 계면활성제 등의 첨가제를 포함한 수용액을 이용하여 기판 표면을 식각한다.
상기 유기용제는 2-메틸-2,4-펜탄디올(2-methyl-2,4-pentanediol), 프로필렌 글리콜(Propylene glycol), 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol), 1,3-부탄디올(1,3-butanediol), 1,4-부탄디올(1,4-butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-hexanediol), 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(2,2-dimethyl-1,3-propanediol), 하이드로퀴논(Hydroquinone), 1,4-사이클로헥산디올(1,4-cyclohexanediol), 및 N-메틸 프로필(N-methyl proline) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
또한 상기 인산염은 K3PO4 및 K2HPO4 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
상기 식각을 통해 실리콘 단결정 기판에는 피라미드 형상의 요철을 가지는 텍스쳐가 형성된다. 실리콘 단결정은 다이아몬드 큐빅 구조를 가지기 때문에 {111} 면이 가장 최밀면인 동시에 화학적으로도 안정한 면이다. 따라서 수산화나트륨 수용액에 대한 식각속도는 {111} 면이 가장 느리게 되어, 결과적으로 식각 후 실리콘 기판은 {111} 면을 따라 이방성 식각이 발생한다. 그 결과 실리콘 기판 상에는 깊이 0.1~10㎛ 수준의 텍스쳐가 전면에 균일하게 형성된다.
다음으로, 도 7(b)와 같이 상기 텍스쳐를 식각하여 라운딩된 텍스쳐를 형성한다. 상기 라운딩 처리는 습식 식각, 스퍼터링 식각, 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching), 증기상 식각(Vapor Phase Etching) 중 어느 하나에 의해 수행될 수 있다.
일반적으로 실리콘 기판의 습식 식각에서는 HNO3/HF, KOH, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(TMAH) 또는 유사한 화학 물질들이 사용된다. 이러한 습식 식각은 공정이 비교적 쉽고 경제적이지만, 건식 식각에 비해 소모되는 화학물질의 양이 많고 특정 실리콘 기판 표면에서만 식각 효과가 우수한 선택적 식각 효과를 가진다는 단점이 있다.
이에 비해, 반응성 이온 식각으로 대표될 수 있는 건식 식각은 표면 상에 증착된 물질을 제거하기 위하여 화학 반응성 플라즈마(chemically reactive plasma)를 사용한다. 건식 식각은 실리콘 기판의 결정화도(crystallinity)에 관계 없이 모든 종류의 실리콘 표면에 적용될 수 있고, 마스크가 필요하지 않으며, 습식 식각에 비해 소모되는 화학물질의 양에 비해 소모되는 양의 가스가 적다는 장점이 있다. 하지만 여러 단계들을 포함하여 공정이 다소 복잡하고, 여러 가지 작동 가스(working gas)가 필요하다는 단점이 있다.
본 발명에서는 이방성(anisotropic) 식각이 아닌 등방성(isotropic) 식각만 가능하다면, 습식 식각 또는 건식 식각 모두 적용이 가능하다.
이에 따라 본 발명에서는 등방성 식각을 위한 하나의 실시예로서 불산과 질산을 각각 1:(10~80)으로 혼합한 식각 용액을 사용하여 상온 이하의 온도에서 식각시간을 조절함으로써 상기 텍스쳐 처리된 기판을 라운딩 처리하였다. 구체적으로 텍스쳐된 기판을 상기 식각 용액에 단순히 침지함으로써 라운딩 처리가 가능하다. 이때, 불산의 비율이 1:10보다 높으면, 다시 말하면 질산 비율이 낮아지면, 식각 속도가 너무 느려져서 라운딩의 효과를 발현하기 어려워 진다. 반면 불산의 비율이 1:80보다 낮으면, 다시 말하면 질산 비율이 높아지면, 식각률이 높아 밸리부의 곡률반경이 더 커지게 된다는 문제가 있다.
한편, 상기 라운딩 처리 전에 필요한 경우 텍스쳐된 기판의 전처리(pre-treatment)를 수행할 수도 있다. 예를 들면, 기판 표면의 산화막을 제거하기 위해, 불산과 순수를 임의의 비율로 혼합한 수용액에 기판을 침지시킬 수도 있다. 또한 태양전지 특성을 저하시키는 알루미늄, 철, 마그네슘 등의 제거와 알칼리 성분의 제거를 위해 염산(HCl)과 과산화수소(H2O2)를 이용한 수용액으로 표면을 산화시킨 후, 위의 산화막 제거 단계를 추가로 수행할 수도 있다.
다음으로, 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면에 에미터층(112)을 형성한다. 이러한 에미터층(112)을 형성한 후에는, 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면에 후면전계층(113)을 더 형성할 수 있다(도 8).
이종접합 실리콘 태양 전지인 경우, 먼저 텍스쳐가 균일하게 형성된 n 타입 실리콘 결정질 기판 위에 패시베이션 층으로 비정질 진성 실리콘(i a-Si:H)층을 실리콘 소스 물질(SiH4, Si2H6 등)과 수소(H2)를 이용하여 PECVD법으로 증착한다. PECVD법은 일반적인 CVD법 대비 공정온도를 낮출 수 있다는 장점이 있어, 이종접합 실리콘 태양 전지의 제조 방법으로 특히 바람직하다.
다음으로, 상기 실리콘 결정질 기판과 반대되는 도전형의 불순물로 도핑된 에미터층(112)과 실리콘 결정질 기판과 동일한 도전형의 불순물로 도핑된 후면전계층(113)을 형성한다. 구체적으로 PECVD 공정을 이용하여, SiH4, Si2H6, SiHCl3 및 SiH2Cl2로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 가스와 H2 가스, 그리고 도판트(dopant) 가스로서 B2H6 또는 PH3 가스를 반응물로 이용한다. 이 때 PECVD 공정의 온도 및 압력 조건은 비정질 진성 실리콘 층의 PECVD 조건과 동일하다고 할 수 있다.
먼저, 상기 실리콘 태양전지(110)가 이종접합 실리콘 태양전지인 경우, 먼저 n 타입 결정질 실리콘 기판의 전후면에 매우 얇은 비정질 진성 실리콘(i a-Si:H)을 패시배이션(passivation) 층으로 형성하고, p 타입의 고농도 비정질 실리콘(p a-Si:H) 층을 에미터층(112)으로 전면에 형성하며 후면에는 고농도 비정질 실리콘 (n+ a-Si:H) 층을 후면전계(back surface field, 이하 BSF라 함) 층(113)으로 형성하는 구조를 가질 수 있다.
이와는 달리 동종접합(homojunction) 실리콘 태양전지인 경우, 에미터층(112)과 후면전계층(113)은 임플란트 공정을 통해 형성될 수 있다. 에미터층(112)은 불순물로서 붕소(boron)가 도핑되고, 후면 전계층(113)은 불순물로서 인(phosphorous)이 도핑된다. 임플란트 공정에 의해 에미터층(112)과 후면 전계층(113)을 형성할 경우, 불순물의 활성화를 위해 700 ~ 1,200℃의 열처리를 수반하는 것이 바람직하다. 또한, 임플란트 공정 대신 BBr3 또는 POCl3 등을 사용하는 고온 확산 공정을 통해 에미터층(112)과 후면 전계층(113)을 형성하는 것도 가능하다.
도 9에 도시된 바와 같이, 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면에 제2 전극(140)을 형성한다.
만일 이종접합 실리콘 태양전지인 경우, 앞에서 설명한 바와 같이, 비정질 실리콘 내부의 수소결합 파괴를 방지하기 위해, 제2 전극(140)의 공정온도는 제1 전극(130)의 공정온도와 같이 250℃ 이하로 제한된다. 따라서 이 경우, 제2 전극(140)은 제1 전극(130)보다 먼저 형성되거나 또는 제2 전극(140)과 제1 전극(130)은 동시에 형성될 수 있다.
제2 전극(140)은 상기 후면 전계층(113) 위에 먼저 투명전극층(117)을 형성한다. 투명전극층 재료로 ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide) 등의 투명 전도성 산화물을 사용할 경우, 투명전극층(117)은 스퍼터링을 통해 증착될 수 있다.
상기 투명전극층(117)을 형성한 후, 그리드 전극(119)을 형성한다. 물론, 상기 투명전극층(117)을 형성하지 않고 후면전계층(113) 위에 바로 그리드 전극(119)를 형성할 수도 있으나, 비정질 실리콘은 금속 그리드를 통해 캐리어(carrier)를 모으기에는 상대적으로 캐리어(carrier) 이동도가 낮으므로 투명전극층(117)을 형성하는 것이 보다 바람직하다.
이 때 그리드 전극(119)은 투명전극층(117) 상에 제2 전극 페이스트를 스크린 프린팅법으로 인쇄하고, 제2 온도(제1 온도와 동일)를 갖는 열처리에 의해 형성된다.
제2 전극(140)은 유리 프릿을 포함하지 않는 제2 전극 페이스트를 선택적으로 도포한 후, 제2 온도에서 저온 소성하는 것에 의해 제조될 수 있다. 여기서, 이러한 제2 전극 페이스트는 금속 입자와 저온소성용 바인더인 유기물이 포함되어 있을 수 있으며, 제2 전극 페이스트에는 유리 프릿이 포함되지 않는다. 특히, 제2 온도는 250℃ 이하, 보다 구체적으로는 100 ~ 200℃일 수 있다.
이와는 달리, 동종접합 실리콘 태양전지인 경우, 제2 전극(140) 및 제1 전극(130)을 동시에 형성하는 것이 아니라, 700℃ 이상의 고온 소성 공정으로 제2 전극(140)을 형성하는 공정과 유리 프릿을 포함하지 않는 제1 전극 페이스트를 이용하여 250℃ 이하의 저온 소성으로 제1 전극(130)을 형성하는 공정을 이원화하여 진행할 수 있다.
이때, 제1 전극 페이스트는 Ag 페이스트 및 Ag-Al 페이스트 중 선택된 어느 하나일 수 있다. 또한, 제2 전극 페이스트는 유리 프릿 및 Ag 입자 또는 Ag-Al 입자 등의 무기 첨가물을 포함하며, 제2 온도는 700℃ 이상, 보다 구체적으로는 700 ~ 1100℃일 수 있다.
이러한 제2 전극(140)은 후면전계층(113)의 하면에 전면적으로 배치시키는 것이 아니라, 후면전계층(113)의 하면 중 일부 영역에만 선택적으로 배치시킴으로써, 실리콘 태양전지(110)의 하면으로부터 태양광이 입사될 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다. 특히, 제2 전극(140)은 후면전계층(113)의 하면 전체 면적 중 1 ~ 30%를 점유하도록 배치되는 것이 바람직하다.
도 10에 도시된 바와 같이, 에미터층(112) 위에 접합층(114)을 형성한다.
이때, 접합층(114)의 재질로는 투명 전도성 산화물, 탄소질 전도성 소재, 금속성 소재 또는 전도성 고분자가 이용될 수 있다. 또한, 접합층에 n형 또는 p형 물질을 도핑하여 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 접합층(114)으로 ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide) 등의 투명 전도성 산화물을 사용할 경우, 접합층(114)은 스퍼터링을 통해 증착될 수 있다. 또한, 접합층(114)으로 투명 전도성 산화물 대신 n형 비정질 실리콘층을 PECVD로 증착시켜 사용하는 것도 가능하다.
본 발명의 라운딩된 골짜기 부분과 봉우리 부분을 가지는 텍스쳐가 형성된 기판은, 접합층(114)을 박막 증착 공정을 통해 증착 시 특히 봉우리 부분에서의 균일한 증착을 가능하게 한다.
일반적으로 물질은 모세관 현상에 의해 양의 곡률이 작을수록 다음 식과 같이 열역학적으로 불안정해진다(Gibbs-Thomson 효과).
Figure 112017051307110-pat00001
따라서 봉우리 부분의 곡률반경이 작을수록(봉우리 부분이 뾰족해 질수록) 봉우리 부분에 증착된 입자는 다른 부분으로 이동하거나 다시 증기상태로 되돌아가려는 경향이 커진다. 그 결과 텍스쳐의 봉우리 부분에 형성되는 접합층(114)의 두께는 다른 부분에서의 접합층(114)의 두께보다 얇게 된다.
반면 본 발명에서의 라운딩 처리된 텍스처를 가지는 탠덤 태양전지에서는 텍스쳐의 봉우리 부분과 다른 부분들에서의 접합층(114)의 두께가 균일하게 형성되었다. 이는 텍스쳐를 라운딩 처리하는 본 발명의 효과를 직접적으로 입증하는 것이라 할 수 있다.
다음으로, 접합층(114) 상에 페로브스카이트 흡수층을 갖는 페로브스카이트 태양전지(120)를 형성한다.
도 3 및 도 11에 도시된 바와 같이, 페로브스카이트 태양전지 형성 단계는 접합층(114) 상에 전자전달층(121)을 형성하는 과정과, 전자전달층(121) 상에 페로브스카이트 흡수층(122)을 형성하는 과정과, 페로브스카이트 흡수층(122) 상에 정공전달층(123)을 형성하는 과정을 포함한다.
또한, 전자전달층 형성 과정과 페로브스카이트 흡수층 형성 과정 사이에, 메조다공성층을 형성하는 과정이 더 포함될 수 있다. 전자전달층(121)과 메조다공성층(125)은 동일한 금속 산화물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전자전달층(121)은 5 ~ 100nm의 두께, 메조다공성층(125)은 500nm 이하의 두께를 갖는 TiO2 층으로 형성될 수 있다.
종래에는 페로브스카이트 흡수층을 잉크젯 프린팅, 그라비아 프린팅, 스프레이 코팅, 닥터 블레이드, 바 코팅, 그라비아 코팅, 브러쉬 페인팅 및 슬롯-다이 코팅 등의 소위 말하는 용액 공정을 통해 주로 이루어졌다. 이와 같은 용액 공정은 용액의 도포 및 건조라는 극히 간단하고 용이하며 저가인 공정을 통해 광활성화층을 이루는 광흡수체를 형성할 수 있다는 장점이 있다. 이에 더하여, 도포된 용액의 건조에 의해 자발적으로 결정화가 이루어져 조대 결정립의 광흡수체 형성이 가능하며, 특히 전자와 정공 모두에 대한 전도도가 우수하다는 장점도 있다.
그러나 용액 공정은 그 용어 자체에서도 알 수 있듯이, 본 발명에서와 같이 기판이 요철 구조의 텍스쳐를 가지면 용액의 도포 이후 레벨링(leveling) 특성으로 인해 막이 평탄화된다. 이 경우 제1 전극(130)을 통과한 광의 경로가 짧아지고 반사율이 증가하여 결과적으로 태양전지의 효율이 저하되는 문제가 발생할 가능성이 높다.
본 발명에서는 상기 페로브스카이트 흡수층을 형성함에 있어 텍스쳐된 기판의 형상을 그대로 전사시키고자, 먼저 라운딩 처리된 텍스쳐가 형성된 기판 위에 전자전달층 또는 메조다공성층을 형성하고, 그 위에 위에 상기 텍스쳐 표면과 등각(conformal)의 페로브스카이트 흡수층을 형성하였다.
상기 페로브스카이트 흡수층은 스퍼터링이나 전자빔 등을 이용한 물리적 기상 증착 또는 화학적 기상 증착에 의해 형성된다. 이 때, 상기 페로브스카이트 흡수층은 단일 단계(Single step) 증착 또는 순차적 단계(sequential step) 증착 어느 것으로도 형성될 수 있으나, 단일 단계로는 균일한 박막 형태 제조의 어려움으로 인해 순차적 단계가 보다 바람직하다.
순차적 단계에서는 먼저 제1 전구체 층의 증착은 텍스쳐된 전자전달층(121) 또는 메조다공성층(125) 상에 스퍼터링에 의해 PbI2 성분의 제1 전구체 층을 형성하는 것으로 이루어진다. 물론 상기 PbI2 이외에, BX2 구조를 가지며 BX2 구조를 가지며 B는 Pb2 +, Sn2 +, Cu2 +, Ca2 +, Sr2 +, Cd2 +, Ni2 +, Mn2 +, Fe2 +, Co2 +, Pd2 +, Ge2 +, Yb2 +, Eu2+ 중 하나 또는 둘 이상을 포함하고 X는 F-, Cl-, Br-, I- 중 하나 이상으로 구성되는 성분도 치환 가능하다.
구체적인 공정 조건은 스퍼터링을 이용한 경우, PbI2 성분의 타겟을 이용하여, Ar, He 또는 Ne의 불활성 기체의 0.1~20mTorr의 압력과 100~300W의 전력 조건에서 증착하였고, 이 때 기판의 온도는 상온~100℃로 유지되었다. 또한 타겟의 성분이 금속이 아니므로, 고주파(Radio frequency)를 사용하는 RF 스퍼터링을 사용하였다.
상기 다공성 제1 전구체 층이 형성되면, 그 위에 제2 전구체층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에서는 일 실시예로 상기 PbI2 층 위에 CH3NH3I 조성의 제2 전구체 층을 형성하였다. 물론 상기 성분 이외에, AX 구조를 가지며 A는 C1-20의 알킬기, 아민기 치환된 알킬기, 또는 알칼리 금속 중 하나 또는 둘 이상으로 이루어져 있고, X는 F-, Cl-, Br-, I- 중 하나 이상으로 구성되는 성분으로도 제2 전구체 층을 형성할 수 있다.
상기 제2 전구체 층은 열 증착법, 스퍼터링, 화학기상증착법, 스핀코팅법, 딥코팅법, 스프레이법 등의 공정을 이용할 수 있으며, 제1 전구체 층의 형성 공정과는 달리, 특별히 제한되지 않는다.
상기 제2 전구체 층이 형성된 후, 페로브스카이트 층의 박막을 형성하기 위해 후열처리 공정을 수행한다. 상기 후열처리 공정은 상온~200℃의 온도 범위에서, 약 3시간 이내에서 수행된다. 후열처리 온도의 하한은 특별한 제한은 없으며, 200℃보다 높아질 경우 제2 전구체 층이 제1 전구체 층과 반응하여 페로브스카이트 층을 형성하기 전에 제2 전구체 층이 열분해 되거나 또는 열분해에 의한 조성 변화가 생길 수도 있다.
상기 후열처리 공정 동안, 제2 전구체 막의 성분이 다공성 막인 제1 전구체 막으로 침투하여 페로브스카이트 광활성층을 이루는 광흡수체를 형성하게 된다.
이와 같은 공정에 의해 얻어진 페로브스카이트 흡수층의 최종 두께는 제1 전구체 층의 두께와 실질적으로 동일하게 된다. 왜냐하면, 제2 전구체 층이 다공성 제1 전구체 층으로 침투하여 최종 페로브스카이트 층을 형성하기 때문이다.
본 발명에서의 골짜기 부분과 봉우리 부분이 라운딩 처리된 텍스쳐를 가지는 기판은, 상기 다공성 전구체 층의 형성 방법과 결합되어 상승된 작용효과를 가진다.
구체적으로 페로브스카이트 흡수층의 다공성 전구체층을 형성하기 위해서는 증착원(source)으로부터 기판 위로 증착되는 물질들이 안정하고 치밀한 증착위치로 도달하기 전에 또 다른 후속 증착 물질들이 기판 위에 도달하여야 한다. 다시 말하면 일반적인 의미로 증착속도를 비교적 빠른 속도로 유지하여야 한다. 이러한 증착 메커니즘에서는 곡률반경이 수~수십 ㎚의 골짜기를 가지는 텍스쳐의 경우는 증착물질이 도달하여 증착되기 어렵다는 문제가 있다.
따라서 본 발명에서와 같이 라운딩 된 텍스쳐를 형성하면, 빠른 증착속도에서도 다공성 전구체층이 골짜기 부분을 포함한 텍스쳐 전반에 걸쳐 균일하게 적층시킬 수 있고, 이로 인해 탠덤 태양전지 셀의 균일화를 달성하는데 매우 유리한 효과가 있다.
페로브스카이트 흡수층(122)이 형성되면, 그 위에 정공전달층(123)이 형성된다. 정공전달층(123)은 페로브스카이트 층에서 생성된 정공이 제1 전극(130)으로 용이하게 전달되도록 하는 층으로, 가시광선의 투과성과 정공의 전도성을 보장할 수 있어야 한다.
한편 제2 전구체 층에서 이용할 수 있는 용액공정을 적용하기 위해서는 일반적으로 고분자 물질이 적합하며, 본 발명에서도 PEDOT:PSS와 같은 고분자 물질을 이용하여, 3000 내지 5000 rpm의 속도로 40 내지 50초간 스핀코팅을 실시하여 정공전달층을 형성할 수 있었다.
보다 구체적으로, 정공전달층에 사용될 수 있는 고분자 물질은, PEDOT:PSS, PVK(poly(9-vinylcarbazole), TFB(poly(9,9- dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'(N-(4-secbutylphenyl)) diphenylamine)), CuPc(Copper Phthalocyanine) 또는 a-NPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl)-1,1'biphenyl-4,4'-diamine), TPD(N,N'-Bis-(3- methylphenyl)-N,N'-Bis-phenyl(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine) 중에서 어느 하나를 이용하여 액상으로 용해하여 인쇄공정과 같은 용액공정이 적용가능하다.
상기 성분 이외에도, 정공전달층(123)은 단분자, 고분자 정공 전달 물질 또는 금속산화물을 포함할 수 있다. 또한 상기 용액 공정 이외에도 딥코팅, 스프레이법 등의 용액 공정이나, 더 나아가 열 증착법, 스퍼터링 등의 증착 공정 또한 적용이 가능하다.
도 12에서와 같이, 상기 정공전달층(123)이 형성된 후 필요에 따라 버퍼층(115)를 형성할 수 있다. 버퍼층은 기본적으로 가시광선의 투과성과 함께 그 아래의 페로브스카이트 층을 외부로부터 보호할 수 있어야 한다.
버퍼층(115)은 가시 광선의 투과성을 위해 투명 전도성 화합물 등이 바람직하다. 보다 구체적으로, 투명 전도성 산화물로는 ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), GITO (Gallium Indium Tin Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), AZO(Aluminum doped Zinc Oxide), FTO (Fluorine Tin Oxide) 또는 ZnO 등이 사용될 수 있다.
상기 버퍼층(115) 또는 정공전달층(123) 위에는 제1 전극(130)이 형성된다. 이때, 제1 전극(130)은 페로브스카이트 태양전지(120) 상에 배치된 투명 전극층(116)과, 투명 전극층(116) 상에 배치된 그리드 전극층(118)을 포함할 수 있다(도 13).
이때, 투명 전극층(116)은 페로브스카이트 태양전지(120)의 상면 전체에 형성되어, 페로브스카이트 태양전지(120)에서 생성된 전하를 포집하는 역할을 한다. 이러한 투명 전극층(116)은 다양한 투명 전도성 소재로서 구현될 수 있다. 즉, 투명 전도성 소재로는, 접합층(114)의 투명 전도성 소재와 동일한 것이 이용될 수 있다.
그리드 전극층(118)은 투명 전극층(116) 상에 배치되며, 투명 전극층(116) 중 일부 영역에 배치된다.
이때, 제1 전극(130)은 유리 프릿을 포함하지 않는 제1 전극 페이스트를 선택적으로 도포한 후, 제1 온도에서 저온 소성하는 것에 의해 제조될 수 있다. 여기서, 이러한 제1 전극 페이스트는 금속 입자와 저온소성용 바인더인 유기물이 포함되어 있을 수 있으며, 제1 전극 페이스트에는 유리 프릿이 포함되지 않는다. 특히, 제1 온도는 250℃ 이하, 보다 구체적으로는 100 ~ 200℃일 수 있다.
앞에서 살펴본 바와 같이, 이종접합 실리콘 태양전지의 경우 상기 제2 전극(140)과 상기 제1 전극(130)은 제1 전극(130)을 형성할 때 동시에 형성될 수도 혹은 제2 전극(140)을 형성한 후 페로브스카이트 태양전지 형성 후 제1 전극(130)을 형성할 수도 있다. 또한 이종접합 실리콘 태양전지의 경우, 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)은 모두 250℃ 이하의 저온 소성 공정으로 형성된다.
반면 동종접합 실리콘 태양전지의 경우는 700℃ 이상의 고온 소성 공정으로 제2 전극(140)을 형성하고, 페로브스카이트 태양전지(120)를 형성한 후에는 250℃ 이하의 저온 소성 공정으로 제1 전극(130)을 형성하는 이원화 방식으로 실시되어야 한다. 이는 페로브스카이트 태양전지(120)가 고온 소성에 의해 열화되는 문제를 미연에 방지하기 위함이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 라운딩 처리된 텍스쳐 구조를 가지는 기판을 이용하여 불균일한 접합층 및 페로브스카이트 흡수층 형성을 억제하면서 동시에 등각(Conformal)의 접합층 및 페로브스카이트 흡수층을 형성할 수 있다. 이로 인해 탠덤 태양전지에서, 특히 페로브스카이트 막의, 증착 및 전환에서의 균일성을 확보하고 쇼트를 방지하여 셀의 신뢰성을 향상시킴과 동시에 광의 반사율을 감소시킬 뿐만 아니라 광의 경로를 증가시키는 것이 가능하여 셀 특성의 향상을 도모할 수 있다.
또한 전술한 본 발명의 실시예에 따른 탠덤 태양전지 제조 방법은, 골짜기와 봉우리를 가지는 텍스쳐를 형성한 후 등방성 식각을 통해 라운딩 된 텍스쳐를 형성하고 그 위에 접합층 및 다공성 페로브스카이트 전구체 층을 형성함으로써, 라운딩된 텍스쳐 구조를 가지는 기판의 형상을 그대로 반영하면서 동시에 균일한 두께를 가지는 등각(conformal)의 접합층 및 페로브스카이트 흡수층의 형성을 가능하게 한다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (14)

  1. 제1 면 및 제1 면의 반대편의 제2 면에 복수 개의 골짜기, 복수 개의 봉우리, 복수 개의 편평부 및 상기 봉우리와 이웃하는 상기 골짜기 또는 상기 봉우리와 이웃하는 상기 편평부를 연결하는 복수 개의 경사면을 포함하는 텍스쳐가 형성된 기판;
    상기 기판의 제1 면 위에 상기 기판의 제1 면에 형성되는 텍스쳐와 대응하는 텍스쳐로 형성되는 페로브스카이트 흡수층;을 포함하며,
    상기 텍스쳐의 골짜기 부분과 봉우리 부분이 둥근(round) 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 골짜기 부분의 곡률반경과 봉우리 부분의 곡률 반경이 서로 다른 값을 가지는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 골짜기 부분의 곡률반경의 절대값이 봉우리 부분의 곡률 반경의 절대값 이상인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 골짜기 부분의 곡률반경은 0.05~50 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 골짜기 부분과 봉우리 부분을 연결한 경사면이 기판의 평면 방향과 이루는 각도가 55도 보다 작은 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분 및 상기 경사면 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층의 두께 차이가 10% 이내인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 텍스쳐의 봉우리 간 거리의 평균 값보다 골짜기 또는 평탄면의 중앙간 거리의 평균 값이 더 긴 것을 특징으로 하는 탠덤 태양 전지.
  8. 제1 면 및 제1 면의 반대편의 제2 면에 복수 개의 골짜기와 복수 개의 봉우리 형상을 가지는 텍스쳐를 기판에 형성하는 단계;
    상기 텍스쳐의 골짜기와 봉우리 부분을 라운딩(Rounding) 처리하는 단계; 및
    상기 기판의 제1 면 위에 상기 기판의 제1 면에 형성되는 텍스쳐와 대응하는 텍스쳐로 페로브스카이트 흡수층을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 라운딩 처리된 기판은 복수 개의 골짜기, 복수 개의 봉우리, 복수 개의 편평부 및 상기 봉우리와 이웃하는 상기 골짜기 또는 상기 봉우리와 이웃하는 상기 편평부를 연결하는 복수 개의 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 텍스쳐는 이방성 식각에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 라운딩 처리는 습식 식각, 스퍼터링 식각, 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching), 증기상 식각(Vapor Phase Etching) 중 어느 하나에 의해 수행되는 등방성 식각인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 라운딩 처리는 불산과 질산을 각각 1: (10~80)으로 혼합한 식각 용액에 의해 식각 처리되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 페로브스카이트 흡수층을 형성하기 이전에 접합층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 페로브스카이트 흡수층은 물리적 기상 증착 또는 화학적 기상 증착에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 페로브스카이트 흡수층은 다공성 전구체 층을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102584087B1 (ko) * 2018-03-19 2023-10-04 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 텐덤 태양전지의 제조 방법
CN111952377A (zh) * 2020-08-24 2020-11-17 中国科学院半导体研究所 曲面陷光结构的钙钛矿/硅叠层太阳电池及其制作方法
CN112133830A (zh) * 2020-09-11 2020-12-25 上海黎元新能源科技有限公司 一种2-t钙钛矿叠层太阳能电池模块及其制备方法
DE102022201714A1 (de) 2022-02-18 2023-08-24 Singulus Technologies Aktiengesellschaft Erzeugung texturierter Oberflächen, Herstellung von Tandemsolarzellen und Tandemsolarzelle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3271990B2 (ja) * 1997-03-21 2002-04-08 三洋電機株式会社 光起電力素子及びその製造方法
JP2009064981A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Toppan Printing Co Ltd 太陽電池モジュールおよび透光性部材の製造方法
US20150228817A1 (en) 2012-11-29 2015-08-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solar cell
WO2016052635A1 (ja) 2014-09-30 2016-04-07 株式会社カネカ 結晶シリコン系太陽電池の製造方法、及び太陽電池モジュールの製造方法
US20160322167A1 (en) 2016-05-09 2016-11-03 Solar-Tectic Llc Method of making a germanium perovskite/germanuium thin-film tandem solar cell

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8247312B2 (en) * 2008-04-24 2012-08-21 Innovalight, Inc. Methods for printing an ink on a textured wafer surface
KR102049604B1 (ko) * 2011-12-16 2019-11-28 주성엔지니어링(주) 태양전지 및 그 제조 방법
KR101382631B1 (ko) * 2013-04-11 2014-04-14 (주)울텍 태양전지기판의 표면 조직화 구조 형성 방법 및 이를 이용하여 제작된 태양전지기판
CN106252513A (zh) * 2016-08-02 2016-12-21 天津工业大学 基于绒面光管理结构的钙钛矿太阳电池及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3271990B2 (ja) * 1997-03-21 2002-04-08 三洋電機株式会社 光起電力素子及びその製造方法
JP2009064981A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Toppan Printing Co Ltd 太陽電池モジュールおよび透光性部材の製造方法
US20150228817A1 (en) 2012-11-29 2015-08-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solar cell
WO2016052635A1 (ja) 2014-09-30 2016-04-07 株式会社カネカ 結晶シリコン系太陽電池の製造方法、及び太陽電池モジュールの製造方法
US20160322167A1 (en) 2016-05-09 2016-11-03 Solar-Tectic Llc Method of making a germanium perovskite/germanuium thin-film tandem solar cell

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hong Zhang et al.: Advanced Energy Materials 5(23) 1501354, (2015.9.28.)
Kevin A. Bush et al. 23.6%-effcient monolithic perovskite/silicon tandem solar cells with improved stability, nature energy, 2017.2.17. 공개*
Kevin A. Bush et al.: Nature Energy 2, 17009 (2017), (2017.2.17.)

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