KR102634852B1 - 양면수광형 투명태양전지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양면수광형 투명태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, ITO전극층의 두께를 조절함으로써 가시광선에서 우수한 색상 구현력을 가지면서도 반사광을 활용하여 발전효율을 개선할 수 있는, 양면수광형 투명태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

양면수광형 투명태양전지 및 그 제조방법 {Bifacial Color-Tunable Transparent Photovoltaics and their manufacturing methods}
본 발명은 양면수광형 투명태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, ITO전극층의 두께를 조절함으로써 가시광선에서 우수한 색상 구현력을 가지면서도 반사광을 활용하여 발전효율을 개선할 수 있는, 양면수광형 투명태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
'도시'라는 공간은 인류가 집단생활을 통해 이룩한 공간으로 수많은 사람과 물류가 한정된 공간에 모여 효율의 극대화를 추구하는 인류 발전의 원동력이 된 주요한 시스템 중 하나이다. 그러나 이러한 경이로운 발전속도의 이면에 지구의 한정된 자원과 에너지를 엄청난 속도로 소비하여 지구 온난화나 환경 오염 같은 환경문제를 야기하는 공간이기도 하다. 그 중에서 도시에서의 에너지밀집도는 매우 높으며, 소비하는 에너지의 약 40%를 차지하는 건축물 에너지 사용량은 도시권 인구 증가가 지속됨에 따라 간과할 수 없는 중대한 문제로 떠오르고 있다.
이러한 문제를 해결하고자 도심속에서의 친환경발전을 시도하기 위한 여러 방안이 연구되고 있다. 구체적으로 차량 창문, 건물 창문, 벽 및 옥상 등 태양광을 수광하는 광범위한 구역에 태양전지를 설치하여 탄소중립을 이룰 수 있는 발전방안이 연구되고 있다. 그 중에서 건물일체형 태양광발전(Building integrated Photovoltaics, BIPV)은 40%에 달하는 건축물 에너지 사용량을 경감하고 광범위한 범위에 적용될 수 있어 성장 가능성이 매우 크다고 할 수 있다. 또한 최근의 건물일체형 태양광발전(BIPV)은 외부환경에서 유입되는 자연광뿐만 아니라 실내에서 발산하는 인공광까지 활용하여 흡수할 수 있어야 더 높은 발전효율을 기대할 수 있다.
그러나 이런 성장 가능성에도 불구하고 기존의 태양광 모듈은 대부분 고효율의 전력생산을 위해서 검은색 계통의 불투명재질을 사용할 수밖에 없고 이는 사용자의 시야를 차단하는 문제점과 도시 미관을 해치는 문제점이 있었다. 또한 충분한 생산성과 안정성을 갖추지 못해 건물과 같은 대규모 단지에 적용되기 난해한 문제점이 있었다.
이에 대해 다양한 재료 및 구조를 활용하여 태양전지의 안정성을 보장하면서도 광범위한 면적에 대한 발전효율을 보장할 수 있는 방안이 연구되고 있다. 구체적으로 유기물 소재 또는 페로브스카이트 소재를 활용한 태양전지 등이 있다. 그 중에서 금속산화물은 높은 밴드갭 특성과 가시광에 대한 광투과율이 우수하여 사람의 시야를 방해하지 않는 물질로 주목되어 왔다. 또한 전 세계 매장량이 많아 저렴하면서도 무독성의 생태 친화적인 특성은 금속산화물이 투명태양전지에 활용될 수 있는 가능성을 더욱 높여왔다. 그러나 금속 산화물의 높은 밴드갭 특성에도 불구하고 전체 광 스펙트럼에서 충분한 에너지를 흡수하지 못하고 제한된 파장의 광만을 흡수하여 발전량이 제한되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하고자 종래에는 n-TiO2와 p-NiO 박막층 사이에 2D 박막층을 삽입하거나 n-ZnO와 p-NiO 박막층 사이에 Si 박막층을 삽입하여 발전량을 증가시키는 방법이 제안되어 왔으나 발전효율과 색상 구현도, 대규모 생산을 위한 구조적 안정성 등 이상적인 형태의 건물일체형 태양광발전(BIPV)을 구현하기 위해서는 아직 해결되어야 할 과제가 많다.
따라서, 이상적인 형태의 건물일체형 태양광발전(BIPV)을 구현하기위해서 우수한 발전효율을 가지면서도, 색상 구현력이 뛰어나고, 대규모 면적에 적용될 수 있는 투명태양전지에 대한 연구에 대한 필요성이 대두되고 있다.
한국등록특허 10-1869337 B1 “황화주석 박막 및 그 형성 방법, 박막 태양전지 및 그 제조방법” (2016.4.27 등록)
본 발명의 목적은 ITO전극층의 두께를 조절함으로써 가시광선에서 우수한 색상 구현력을 가지면서도 반사광을 활용하여 발전효율을 개선할 수 있는, 양면수광형 투명태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 양면수광형 투명태양전지로서, 유리기판; 상기 유리기판 위에 배치되는 FTO전극층; 상기 FTO전극층 위에 배치되는 Si박막층; 상기 Si박막층 위에 배치되는 ITO전극층을 포함하고, 상기 양면수광형 투명태양전지의 목표색상에 따라 상기 ITO전극층의 두께가 조절될 수 있는, 투명태양전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 Si박막층은 비정질 Si 혹은 나노크리스탈 Si를 포함하고, n-i-p형의 Si구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 Si박막층은 1 내지 500nm의 두께 범위를 갖고, 상기 ITO전극층은 1 내지 1000nm의 두께 범위를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 Si박막층의 두께와 상기 ITO전극층의 두께는 1:1 내지 1:1000의 비율을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 ITO전극층의 반사율은 상기 FTO전극층의 반사율보다 크고 상기 ITO전극층의 두께를 조절하여 색상을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 투명태양전지는 300 내지 1100nm의 파장의 범위를 갖는 광에 대하여 40% 이상의 광투과율을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 투명태양전지는 300 내지 1100nm의 파장의 범위를 갖는 광에 대하여 30% 이상의 양면발전계수를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 투명태양전지는 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.420, 0.310) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 50 내지 70nm이고, 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.280, 0.290) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 70 내지 90nm이고, 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.320, 0.350) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 90 내지 110nm이고, 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.380, 0.390) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 110 내지 130nm이고, 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.450, 0.310) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 170 내지 190nm이고, 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.325, 0.425) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 230 내지 250nm이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 양면수광형 투명태양전지의 제조방법으로서, 유리기판을 준비하는 단계; 상기 유리기판 위에 FTO전극층을 배치하는 단계; 상기 FTO전극층 위에 Si박막층을 배치하는 단계, 상기 Si박막층 위에 ITO전극층을 배치하는 단계를 포함하고, 상기 양면수광형 투명태양전지의 목표색상에 따라 상기 ITO전극층의 두께가 조절될 수 있는, 투명태양전지의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존의 금속 산화물 기반의 투명태양전지에 비하여 자외선 광 뿐만 아니라 다른 파장대의 광을 더욱 흡수하고, 캐리어 수집을 보다 용이하게 함으로써, 발전효율을 현저하게 개선할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 ITO전극의 두께를 조절하여 빨간색, 파란색, 흰색 등 사용자 목적에 부합하는 색상이나 건물 색상과 어울리는 색상을 가져 도시 미관을 저해할 우려를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 전면측과 후면측의 반사율이 상이하여 일측은 광투과층으로서, 또 다른 일측은 광반사층으로 작용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 300 - 1100 nm의 파장을 갖는 광원 아래에서 40% 이상의 가시광 투과성을 가져 사용자의 시계를 제한하지 않는 투명태양전지로서 빌딩, 자동차 등에서 응용될 수 있는 창문 유형의 투명태양모듈로서 활용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 기존의 양면 투명태양전지와 달리 광반사층과 광흡수층이 함께 내장되어 있어 후면 반사를 위한 별도의 추가 공간이나 설비 없이 반사광을 활용해 발전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 300 - 1100 nm의 파장을 갖는 광원 아래에서 97.2 %의 양면발전계수를 가져 투명태양전지의 양측에서 수광하는 광을 모두 흡수하여 전력을 생산할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 건식플라즈마 공정에서 무기물을 사용하여 강한 안정성을 확보함으로써 16 cm2면적에서 11.3 mW의 출력전력을 갖는 대규모 투명태양전지를 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 특성에 대한 사항들을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 색상 및 광학특성에 대한 사항들을 도시한다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 ITO전극층의 전기적 특성들에 대한 사항들을 도시한다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 양면 전극의 특성에 대한 사항들을 도시한다
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배경색에 기반한 투명태양전지의 성능에 대한 사항들을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 시간(날짜 경과)에 따른 출력 변화에 관한 것으로 장기간의 안정성에 대한 사항들을 도시한다.
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 양면수광형 투명태양전지로서, 유리기판; 상기 유리기판 위에 배치되는 FTO전극층; 상기 FTO전극층 위에 배치되는 Si박막층; 상기 Si박막층 위에 배치되는 ITO전극층을 포함하고, 상기 양면수광형 투명태양전지의 목표색상에 따라 상기 ITO전극층의 두께가 조절될 수 있다. 본 발명에서는, 인듐 주석 산화물로 이루어진 ITO전극의 두께를 조절하여 다양한 색상의 투명태양전지를 구현할 수 있다.
또한 Si박막층(300)을 p-,i-,n 타입으로 FTO유리기판 위에 증착하여 태양전지의 투광성의 저하를 최소화시키면서, 광전 변환 효율성을 현저하게 개선할 수 있다.
광학적 특성의 측면에서, 박막 Si (바람직하게는 수소화된(hydrogenated) 비정질(amorphous) Si, a-Si:H)는 적절한 에너지 밴드 갭 값 (1.7-2.1 eV)을 갖는다. 또한 Si박막층(300)의 에너지 밴드 갭은 다양한 방법으로 확실하게 조정할 수 있고, Si박막층(300)의 두께도 조정될 수 있다.
종래의 투명태양전지는 UV 에너지를 흡수해 전력변환효율을 개선하거나 광투과율이 우수한 투명태양전지를 구현하는데 중점을 두었지만, 후술하는 실험결과에서 증명되는 바와 같이, 본원 발명의 투명태양전지는 상기 사항뿐만 아니라 우수한 색상 구현력을 가진 투명태양전지를 구현할 수 있다.
후술하는 바와 같이 ITO전극의 두께를 조절하여 구현된 본원 발명의 투명태양전지는 97.2%의 높은 양면 계수를 가져 전면 및 후면 조명에서 수광하는 광에너지를 효과적으로 수집하고 전력변환에 이용할 수 있다.
또한 가시스펙트럼 전반에 넓은 색상 조정성을 다양한 색상을 가진 투명태양전지를 구현할 수 있다.
또한 전면측과 후면측의 반사율이 상이하여 일측은 광투과층으로서, 또 다른 일측은 광반사층으로 작용할 수 있다.
또한 건식플라즈마 공정에서 무기물을 사용하여 강한 안정성을 확보함으로써 대규모 투명태양전지를 생산하는 데 있어 신뢰성과 안정성을 보장할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 투명태양전지의 제조방법에 대하여 설명하도록 한다.
투명태양전지는 유리 기판(100) 상에 투명한 금속 산화물 층을 증착시켜 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 4 인치 스퍼터링 설비 (SNTEK, 한국)를 사용하여 FTO, Si, ITO 층의 박막을 순차적으로 증착하였다. 모든 금속 산화물 막은 5 mTorr의 작동 압력에서 증착되었고, 기본 압력은 5 × 10-6 Torr이다. 2.5 × 2.5 cm 크기의 불소 도핑된 산화 주석 (FTO)(200)이 코팅된 유리 기판(100)(735159 Aldrich, 표면 저항 7Ω / cm2)을 아세톤, 메탄올 및 탈 이온수 (DI) 수를 사용하여 10 분 동안 초음파 세정 하였다. 초음파 세정 후 기판을 흐르는 N2 가스를 사용하여 건조시켰다.
이어서 Si박막 형성공정을 위해, 플라즈마 강화 화학 기상 증착 (PECVD) 시스템이 사용하였다. FTO전극에 p,i,n 타입 Si박막층(300)을 증착하였다. 실란 (SiH4) 및 수소 (H2)의 가스 혼합물의 글로 방전 분해(glow discharge decomposition)에는 RF 전력 (13.56MHz, 56mW/cm2)이 사용되었다. 글로 방전 분해에는 RF 전력 (13.56MHz, 56mW/cm2)이 사용되었다. 또한 p타입 Si박막층(300)은 B2H6 가스를 사용하여 증착 할 수 있고, n타입 Si박막층(300)은 PH3 가스를 사용하여 증착 할 수 있다. 해당 공정을 통해 각각 30, 18, 30 nm의 두께를 갖는 p,i,n 타입 Si박막층(300)을 증착하였다.
이어서 후면에 ITO전극을 형성을 위해 300W 라디오 주파수 전원 공급장치(radio frequency power supply)를 이용하여 200 도, Ar 가스 흐름 (30 sccm)에서 ITO 타겟 (iTASCO, 순도 99.99 %)의 반응성 스퍼터링에 의해 증착되었다. ITO전극층(400)은 4 인치 스퍼터링 설비 (SNTEK, 한국)를 사용하여 2 × 10-6 Torr 압력에서 80 내지 300nm두께로 증착되었다.
이와 같이 제조된 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지는 유리기판(100) / FTO전극층(200) / Si박막층(300) / ITO전극층(400)의 구성을 갖는다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지는 1 이상의 측정장치를 이용하여 특성을 도출할 수 있다. 전계방출주사전자현미경 (FE-SEM,JEOL, JSM_7001F)을 사용하여 투명태양전지의 단면을 관찰했다. 투명태양전지의 광학적 특성은 자외선-가시광선-근적외선 분광 광도계(Shimadzu, UV-2600)로 분석할 수 있는 광투과도와 흡광도를 이용하여 도출할 수 있다. 300 내지 1100 nm범위의 파장을 갖는 광원 아래에서 투명태양전지의 광학적 특성을 도출했다.
또한 투명태양전지의 전압-전류 특성을 도출하기 위해 소스 측정장치(SMU, Keithley 2400, Keithley Instruments, Beaverton, OR,USA)와 정전위기 및 정전류기(PGStat, WonA tech, Zive SP2)가 사용되었다.
또한 투명태양전지의 성능을 측정하기 위한 시뮬레이터로 시뮬레이션 시스템(McScience-K3000, Korea)과 태양광전력계(McScience-K101)가 사용되었다.
또한 투명태양전지의 양자효율을 도출하기 위해 QEX 10 (PV Measurement Inc.)이 사용되었다.
바람직하게는, 상기 Si박막층(300)의 두께는 70 nm이다. 이와 같은 Si박막층(300)의 두께는 투명성과 광전효율 조절 목적에 따라 가변할 수 있으나, 위의 범위에서 캐리어 수집을 용이하게 하여 광전효율을 증가시키면서, 높은 전력변환효율을 보장할 수 있다.
바람직하게는, 상기 ITO전극층(400)의 두께는 80 내지 300 nm이다. 이와 같은 ITO전극층(400)의 두께는 투명성과 광전효율 조절 목적에 따라 가변할 수 있으나, 위의 범위에서 캐리어 수집을 용이하게 하여 광전효율을 증가시키면서, 높은 색상 구현력을 보장할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 특성에 대한 사항들을 도시한다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지를 창문형태로 구현해 건물일체형 태양광발전(BIPV)에 적용한 이미지와 투명태양전지의 구현형태를 개략적으로 도시한 것이다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지는 유리기판(100) / FTO전극층(200) / Si박막층(300) / ITO전극의 구성을 갖는다.
구체적으로 Si박막층(300)은 n타입-산화수소 나노크리스탈 실리콘(hydrogenated nanocrystalline silicon oxide)과 p타입-수소화 아몰퍼스 비정질 실리콘(intrinsic hydrogenated amorphous silicon)을 포함하는 p,i,n타입 구조의 Si박막층(300)으로 구성할 수 있다. 선행 연구에서 Si박막층(300)은 1.8 eV의 에너지 대역폭을 가져 공간 전하영역의 확장과 캐리어 수송의 개선으로 광 활용을 효율적으로 활용할 수 있음이 증명되었다. 이러한 Si박막층(300)의 삽입은 투명태양전지의 발전량을 증가시키고 발전효율을 개선할 수 있는 요인이 된다.
또한 투명태양전지의 FTO전극층(200)은 전면에 배치되고 ITO전극층(400)은 후면에 배치되어 양측에서 수광하는 빛을 모두 수집하여 전력변환에 사용할 수 있다. 양 전극층은 각각 상이한 반사율을 가져 FTO전극층(200)은 광흡수층으로 작용하고 ITO전극층(400)은 광반사층으로 작용한다. 구체적으로 FTO전극층(200)은 ITO전극층(400)보다 낮은 반사율을 가져 투명태양전지로 입사되는 광을 투과시키고 ITO전극층(400)은 FTO전극층(200)보다 높은 반사율을 가져 투명태양전지로 입사되는 광 스펙트럼에서 일부 파장의 광만을 흡수하고 특정 색상을 갖는 파장의 광을 반사시켜 투명태양전지의 색상을 구현할 수 있다.
도 2의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 단면을 촬영한 이미지를 도시한 것이다. 전계방출주사전자현미경 (FE-SEM,JEOL, JSM_7001F)을 사용하여 투명태양전지의 단면을 관찰했다. 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 Si박막층(300)은 70 nm의 두께를 갖고, ITO전극층(400)은 80 내지 300nm의 두께 범위를 갖는다. 후술하는 바와 같이 본원 발명의 투명태양전지는 ITO전극층(400)의 두께를 조절함으로써 투명하거나 목적에 부합하는 색상을 가질 수 있다.
도 2의 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 ITO전극층(400)의 광응답 특성 및 투과율 스펙트럼을 도시한 것이다. 구체적으로 300 내지 1100 nm의 범위를 갖는 파장의 광원 아래에서 80 내지 300 nm의 두께 범위를 갖는 ITO전극층(400)의 광 투과 스펙트럼을 도시하고 있다.
투명태양전지의 광학특성을 도출하기 위한 평균 가시광투과율(average visible transmittance, AVT)은 하기의 식과 같이 표현될 수 있다.
여기서 는 파장, T는 투과율, P는 인체 안구의 광반응(photopic response of the human eye), S는 태양 포톤 플럭스(solar photon flux)이다.
본 발명의 일 실시예에서는 380 내지 825nm의 범위를 갖는 가시광 파장에 대해서 ITO전극층(400)의 광학특성을 도출하였다. 샘플 8개에 대한 특성을 도출하였고 그 중 5개에 대한 결과는 하기의 표 1과 같다.
표 1
표 1에 도시된 바와 같이 모든 표본에 대해서 84 %이상의 평균 가시광투과율(AVT)을 가져 본원 발명의 투명태양전지의 우수한 광학적 특성이 증명되었다. 또한 전도띠에서 전자를 직접 전이할 수 있는 ITO전극층(400)은 자외선 영역에서 날카로운 흡수 에지(absorption edges)를 가지고 있고 ITO전극층(400)의 두께가 증감함에 따라 흡수 에지(absorption edges)는 낮은 광 에너지를 갖는다.
ITO전극층(400)의 흡광계수(k)는 ITO전극층(400)의 두께에 기초하여 결정되며 파이(Ψ)와 델타(Δ)에 대한 스펙트럼은 분광타원해석장치(VASE; J.A. Woollam, Lincoln, NE, USA)에 의해 도출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 80 nm의 두께를 갖는 ITO전극층(400)의 표면 저항과 흡광계수(k)가 가장 높았고 이는 재질의 낮은 결정성에 기인한 결과이다. 반면에 370 nm까지 ITO전극층(400)의 두께가 증가함에 따라 투과율과 흡광계수(k)가 감소했다. 이는 ITO전극층(400)의 두께가 증가함에 따라 광발생 캐리어 밀도가 증가하고 캐리어 재결합이 증가함에 기인한다.
도 2의 (d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 ITO전극의 두께에 대하 표면 저항과 성능지수(FOM)를 도시한 것이다. 상기 성능지수(FOM)는 평균 가시광투과율(AVT)과 표면 저항에 기초하여 결정되는 값이며 Haccke에 의해 증명된 하기의 식을 통해 도출할 수 있다.
여기서 T는 가시광투과율(AVT)이고 Rsheet는 표면 저항이다. 종래의 연구에서 Si박막층(300)이 가시광 파장의 광만을 흡수한다는 사실이 증명되었으므로 상기 성능지수(FOM)는 가시광투과율(AVT)에 의해 결정될 수 있다.
도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 ITO전극층(400)의 두께가 80에서 340nm로 증가함에 따라 표면 저항이 크게 감소하며 상술한 식을 통해 ITO전극층(400)의 두께에 대한 성능지수(FOM)를 도출할 수 있다. 구체적으로 80nm의 두께를 갖는 ITO전극층(400)의 성능지수(FOM)는 2.17 × 10-3 이며 120nm의 두께를 갖는 ITO전극층(400)의 성능지수(FOM)는 5.12 × 10-3 로 증가한다. 또한 180, 240 및 300 nm의 두께를 갖는 ITO전극층(400)의 성능지수(FOM)에 대해서도 각각 6.87 × 10-3 , 6.58 × 10-3 , 6.92 × 10-3 으로 같은 경향성을 갖는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 색상 및 광학특성에 대한 사항들을 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이 양면수광형 투명태양전지로서, 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.420, 0.310) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 50 내지 70nm이고, 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.280, 0.290) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 70 내지 90nm이고, 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.320, 0.350) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 90 내지 110nm이고, 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.380, 0.390) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 110 내지 130nm이고, 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.450, 0.310) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 170 내지 190nm이고, 상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.325, 0.425) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 230 내지 250nm인, 투명태양전지이다.
투명태양전지가 건물일체형 태양광발전(BIPV)에 적용되기 위해서는 우수한 투명도 및 색상 구현력을 갖추는 것이 필수적이다. 다채로운 색상을 구현할 수 있어야만 주변환경과 어우러지고 도시 미관을 해치지 않는 과제를 해결할 수 있기 때문이다. 또한 투명태양전지의 색상에 대한 증명은 국제적으로 공인된 색상데이터를 이용하여 인증되어야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지는 광반사층으로 작용하는 ITO전극층(400)의 두께에 의해 변동하는 광반사율을 조절하여 다양한 색상을 쉽게 구현할 수 있다. 광반사율은 표준 입사 조건에서 하기의 반사 방정식(reflectance equation)을 통하여 도출할 수 있다.
여기서, 및 는 각 물질의 굴절계수이고, 는 Si박막층(300)에 반사된 빛과 와 ITO에 반사된 빛의 위상차이고, t는 ITO전극층(400)의 두께이고, 는 표준 입사시 빛의 파장이다. 또한 위상이 다른 복수의 광에 의해 보강 또는 상쇄 간섭이 일어날 수 있다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예에서는 Si박막층(300)과 공기 사이에 ITO전극층(400)이 존재하여 광 사이의 간섭이 일어날 수 있으며 광 반사 스펙트럼은 투명태양전지의 광투과층과 광반사층에서 중첩되는 광의 간섭을 제어하여 조절할 수 있다. 바람직하게는 광반사층으로 작용하는 ITO전극층(400)의 두께를 조절하여 광 사이의 간섭을 제어할 수 있다.
도 3의 (a) 및 (b)는 60 내지 500nm의 두께를 갖는 투명태양전지의 색상을 색상 좌표계에 매핑한 이미지이다. 국제조명위원회(CIE)에서 제공하는 CIE xy 1931 색상 다이어그램(CIE xy 1931 chromaticity diagram)을 참조색 좌표로 사용하였다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 투명태양전지의 색상을 포함하는 색상지도를 색상 계산 프로그램(OSRAM Sylvania Inc.)을 이용하여 매핑시킬 수 있다.
도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 AM1.5G 광원 및 D65 광원(표준 흰색)에서의 색상스펙트럼은 각각 (0.348, 0.347)과 (0.325, 0.315)으로 CIE좌표계에 매핑된다. 반면에 60, 80, 100, 120 nm의 두께를 갖는 투명태양전지의 색상스펙트럼은 각각 (0.420, 0.308), (0.283, 0.296), (0.321, 0.349), (0.385, 0.396)으로 CIE좌표계에 매핑된다. 구체적으로 상기 목표색상은 광반사층으로 작용하는 ITO전극에서 발현되는 색상이며 광투과층으로 작용하는 FTO전극의 경우 대부분 비슷한 색상을 가진다. 이처럼 상기 ITO전극의 두께는 투명태양전지의 양호한 전력변환효율을 유지하는 범위에서 조절되어 투명태양전지가 다양한 목표색상을 구현하도록 할 수 있다.
이러한 색상데이터를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 광학 특성을 증명할 수 있으며 추가적으로 더 우수한 광학 특성을 갖는 투명태양전지의 개발 가능성을 보여주고 있다.
도 3의 (c)는 ITO전극층(400)의 두께를 조절하여 상이한 색상을 갖는 투명태양전지를 구현한 모습이다. 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 다양한 색상을 갖는 복수의 투명태양전지를 구현하였고 색상 일광성이 뛰어난 것을 알 수 있다. 본원 발명의 투명태양전지는 우수한 색상 구현력을 가져 차량의 차체, 건물의 벽 또는 옥상에 설치되어 도시 미관을 해치지 않으면서 전력을 공급할 수 있는 가능성을 보여주고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 ITO전극층(400)의 전기적 특성들에 대한 사항들을 도시한다.
ITO전극의 두께에 대한 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 전기적 특성을 도출하고자 한다. 도 4의 (a)는 AM1.5광원 아래에서 80 내지 300 nm의 두께를 갖는 ITO전극의 전류밀도-전압(J-V) 특성을 도시한 것이다. 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 240 nm의 두께를 갖는 ITO전극층(400)이 1.01 %로 가장 높은 전력변환효율(PCE)을 갖는다. 80 nm에서 300 nm까지 ITO전극층(400)의 두께가 증가함에 따라 개방전압(VOC), 단락전류밀도(Jsc), 충전율(FF) 및 전력변환효율(PCE)이 증가하였지만 300 nm를 초과하는 두께를 갖는 ITO전극층(400)에서는 이러한 경향성이 유지되지 않았다. 이는 ITO전극의 두께가 증가함에 따라 후면전극의 저항이 감소하고 전하 수집이 원활해짐에 기인한 결과이다.
도 4의 (b)는 암전상태에서 80 내지 300 nm의 두께를 갖는 ITO전극의 전류밀도-전압(J-V) 특성을 도시한 것이다. 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 암전상태에서는 투명태양전지의 두께가 증가함에 따라 직렬 저항(Rs)이 크게 감소한다. 구체적으로 정방향 바이어스에서 가장 얇은 두께를 갖는 ITO전극의 전류밀도(Jsc)가 가장 낮고 직렬 저항(Rs)의 값은 가장 크다. 이러한 경향은 상기 직렬 저항(Rs)이 접속부와 표면사이의 수직 전류 저항을 의미하고 전기 전도도에 기반하여 결정됨에 기인한다.
상술한 바와 같이 누설 전류(J0)는 ITO전극층(400)의 두께에 의해 변동되며 이는 전극 접합부에서의 전자재결합에 기인한 결과이다. 구체적으로 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 80, 120, 160, 240 nm의 두께를 갖는 투명태양전지의 누설 전류(J0)는 각각 2.426 × 10-5, 3.758 × 10-5, 1.352 × 10-6, 4.468 × 10-7 mAcm-2로 점진적으로 감소한다. 반면에 300 nm의 두께를 갖는 투명태양전지의 누설 전류(J0)는 션트 저항(Rsh)에 의해 4.993 × 10-5 mAcm-2로 가장 높았다. 션트 저항(Rsh)에 의해 변동되는 300 nm의 두께를 갖는 투명태양전지의 전기적 특성은 후술하도록 한다. 한편 얇은 두께를 갖는 ITO전극층(400)의 경우 두꺼운 두께를 갖는 ITO전극층(400)에 비해 션트 저항(Rsh)과 누설 전류(J0)가 작으며 이는 낮은 충전율(FF)로 나타난다.
도 4의 (c)는 투명태양전지의 외부양자효율(EQE) 특성을 도시한 것이다. 특정파장에서의 투명태양전지의 성능은 외부양자효율(EQE)로 표현될 수 있는데 이는 광 에너지와 전류 밀도가 비례하기 때문이다. 외부양자효율(EQE)의 피크 값은 440 nm에서 관찰되었으며 이는 Si박막층(300)이 광흡수층으로 작용한다는 것을 의미한다. 또한 ITO전극층(400)의 두께가 증가함에 따라 외부양자효율(EQE) 또한 증가하는데 이는 동일한 구조를 갖는 장치에서 캐리어 수집이 증가할수록 외부양자효율(EQE)이 증가하기 때문이다. 반면에 300 nm의 두께를 갖는 투명태양전지는 더 우수한 전기적 특성에도 불구하고 낮은 션트 저항(Rsh)으로 인해 캐리어 재결합이 발생하여 외부양자효율(EQE)이 감소했다.
도 4의 (d)는 ITO전극 두께에 따른 투명태양전지의 임피던스 특성을 도시한 것이다. 사각기호는 실측한 값이며 실선은 경향성에 의해 예측한 값이다.
상술한 바와 같이 ITO전극층(400)의 두께가 투명태양전지의 전기적 특성에 미치는 영향은 매우 크다. 이러한 경향성을 확인하고자 임피던스 분광기법(impedance spectroscopy)을 사용하여 ITO전극의 임피던스 특성곡선을 도출하였다. 구체적으로 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 투명태양전지의 콜-콜 플롯(cole-cole plot)은 해당 임피던스 값의 실수부(Z')와 허수부(Z'')에 의해 결정되며 주파수가 증가함에 따라 임피던스 특성곡선은 반원을 형성한다. 구체적으로 션트 저항(Rsh)과 직렬 저항(RS)의 합이 임피던스 특성곡선의 시작점이 되고 직렬 저항(RS)이 임피던스 특성곡선의 끝점이 된다.
상술한 임피던스 특성곡선을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 등가회로를 구성할 수 있다. 등가회로는 직렬 저항(RS), 션트 저항(Rsh), 투명태양전지의 접합 캐패시턴스(C)로 표현될 수 있다. 임피던스 특성곡선의 지름은 션트 저항(Rsh)을 의미한다.
도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 ITO전극의 두께가 80에서 300 nm로 증가함에 따라 직렬 저항(RS)은 85.2에서 36.1 Ω으로 감소하였다. 한편 80, 120, 160 및 240 nm의 두께를 갖는 ITO전극의 션트 저항(Rsh)은 316, 2180, 3480, 4750 Ω으로 증가하였다. 반면에 300 nm의 두께를 갖는 ITO전극의 션트 저항(Rsh)은 가장 낮은 45 Ω을 가졌다. 이는 상술한 바와 같이 넓은 ITO전극 두께에 의해 더 많은 캐리어 재결합이 발생하였음에 기인한다. 션트 저항(Rsh)의 감소는 개방전압(VOC)의 감소를 유발할 수 있음이 알려져 왔고 이는 300 nm의 두께를 갖는 ITO전극의 개방전압(VOC)이 가장 낮은 것에서 경험적으로 입증되었다.
확산-재결합을 고려한 소수 캐리어의 수명을 의미하는 시정수()는 와 같이 표현되며 이를 통해 전극에서의 캐리어 재결합율(1/ )을 도출할 수 있다. 도 4의 (d)에 도시된 임피던스 특성곡선에 기초하여 240 nm의 두께를 갖는 ITO전극에서 가장 큰 2.62 ms의 시정수를 갖는 것을 도출할 수 있다. 이는 캐리어 재결합율이 가장 낮은 전극의 전성비가 가장 우수하다는 것을 의미한다. 반면에 300 nm의 두께를 갖는 ITO전극은 가장 작은 21 의 시정수를 갖는다. 이는 상술한 바와 같이 300 nm의 두께를 갖는 ITO전극의 전성비가 가장 나쁘다는 것을 의미한다.
이치럼 시정수()는 소수 캐리어의 수명을 의미하며 전극의 전력효율을 결정짓는 가장 주요한 요소 중 하나이다. 상술한 결과를 통해 소수 캐리어의 수명과 전극의 전성비에 대한 경향이 일치함을 확인할 수 있고 임피던스 특성곡선 또한 전류밀도-전압(J-V) 특성에 대한 경향이 일치함을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 양면 전극의 특성에 대한 사항들을 도시한다.
도 5의 (a)는 투명태양전지가 양면에서 광을 흡수하여 발전하는 구성을 도시한 것이다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지는 양면에서 광을 흡수하여 발전할 수 있다. 구체적으로 FTO전극은 전면에 배치되어 광을 흡수하여 발전할 수 있고 ITO전극은 후면에 배치되어 광을 흡수하여 발전할 수 있다. 일례로 건물일체형 태양광발전(BIPV)에서 활용되는 투명태양전지의 FTO전극은 실내측에 배치되는 광투과층으로서 실내에서 발생하는 인공광 중 자외선영역의 광을 흡수하여 발전하고 가시영역의 광을 투과하여 사용자의 시계를 확보할 수 있다. 또한 ITO전극은 실외에 배치되는 광반사층으로서 실외에서 발생하는 자연광 중 자외선영역의 광을 흡수하여 발전하고 특정파장의 인공광을 반사하여 특정색상을 가진 외벽으로 작용할 수 있다.
도 5의 (b)는 240nm의 두께를 갖는 ITO전극을 포함하는 투명태양전지의 전면 및 후면의 광반사율과 광투과율을 도시한 것이다. 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지는 가시영역에서 41.6 %의 평균 가시광투과율(AVT)를 갖는다. 이는 일반적인 건물일체형 태양광발전(BIPV)에서 물체의 색상을 식별할 수 있는 기준을 상회하는 수치이다. 광흡수율이 높은 18nm의 두께를 갖는 Si박막층(300)이 삽입되었음에도 불구하고 양호한 광투과율을 갖는 투명태양전지를 구현할 수 있다. 반면에 충분한 광 흡수가 이루어지지 않아 발전 전류를 제한할 가능성이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지는 후면에 배치되는 ITO전극의 광반사율이 전면에 배치되는 FTO전극의 광반사율보다 크다. 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 가시영역에서 240nm의 두께를 갖는 ITO전극의 광반사율은 517 nm에서 가장 크다. 또한 350 와 517nm의 파장에서 피크 값을 갖는 경향성은 전력변환효율(PCE)에서 도출한 파장에 따른 전류 밀도와 유사한 경향성을 가짐을 확인할 수 있다. FTO전극을 통과하는 광은 FTO전극의 낮은 광반사율로 인해 물체를 식별할 수 있지만 ITO전극을 통과하는 광은 ITO전극의 큰 광반사율로 인해 특정 파장의 광을 반사하고 특정색상을 갖는 투명태양전지를 구현할 수 있다.
도 5의 (c)는 AM1.5G 광원 아래에서 투명태양전지의 전류밀도-전압(J-V) 특성을 도시한 것이다. 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 전면 FTO전극의 전력변환효율(PCE)은 1.11 %이고 후면 ITO전극의 전력변환효율(PCE)은 1.08 %으로 97.2 %의 양호한 양면발전계수를 갖는다.
또한 전류밀도-전압(J-V) 특성에서 도출한 전류밀도(JSC)는 전면 FTO전극에서 3.90 mAcm-2, 후면 ITO전극에서 3.68mAcm-2를 가져 전력변환효율(EQE)을 통해 구한 전류밀도(전면 FTO전극에서 3.89 mAcm-2, 후면 ITO전극에서 3.73mAcm-2)와 유사함이 증명되었다. 전면 FTO전극과 후면 ITO전극의 전류밀도의 차는 양측의 반사율이 상이한 것에 기인한다.
도 5의 (d)는 복수의 요인(전력변환효율(PCE), 광반사율, 광투과율)에 의해 변동되는 FTO전극에서의 전류손실을 도시한 것이다. 하기의 식을 이용하여 상기 요인에 대한 전류손실을 구체화할 수 있다.
여기서 는 AM1.5G 광원 아래에서의 파장종속 광속(wavelengthdependent AM1.5G solar flux)이고, 는 광투과율이고, 는 태양전지의 전류손실에 기여하지 않은 파장종속 투과율(wavelength-dependent transmittance which does not contribute to the JSC of the solar cell)이다.
상기 식을 통해 전면 FTO전극의 광반사율과 광투과율에 대한 통합 전류손실이 각각 1.98 mAcm-2와 7.90 mAcm-2임을 확인하였다. 또한 전력변환효율(EQE)과 전류밀도의 차에 의해 후면 ITO전극의 통합 전류손실은 2.70 mAcm-2를 갖는다.
이는 광투과율이 높아짐에 따라 통합 전류손실이 증가함을 의미하며 높은 광투과율을 유지하면서도 통합 전류손실을 최소화할 수 있는 대책이 강구되어야 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배경색에 기반한 투명태양전지의 성능에 대한 사항들을 도시한다.
도 6의 (a)는 건물 유리에 적용된 투명태양전지의 구성을 도시하고 있다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지는 건물일체형 태양광발전(BIPV)뿐만 아니라 일반 건물 유리에 적용될 수 있다. 본원 발명의 투명태양전지는 우수한 광투과율을 기반으로 건물 벽의 디자인과 가시성을 확보하면서 고효율의 전력생산이 가능하다. 구체적으로 도 6의 (a2)에 도시된 바와 같이 외부의 빛을 수광하여 전력을 생산하고 흡수되지 않은 광 중 벽을 통해 반사된 광을 다시 흡수하여 전력생산에 이용할 수 있다. 또한 기존의 양면 투명태양전지와 달리 광반사층이 투명태양전지에 내장되어 있어 후면 반사를 위한 별도의 추가공간이나 설비 없이 반사광을 활용하여 발전할 수 있다.
도 6의 (b) 및 (c)는 청색, 녹색, 황색 및 적색에 대한 투명태양전지의 광학적 특성을 도시하고 있다. 색상에 대한 표준데이터는 국제 국제조명위원회(CIE)에서 제공하는 CIE xy 1931 색상 다이어그램(CIE xy 1931 chromaticity diagram)을 사용하였다.
도 6의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 투명태양전지의 후면에 4가지 색상의 색종이를 배치하여 광학 특성을 도출했다. 청색과 녹색 배경에서 투명태양전지의 반사율은 가시영역 파장(300에서 700 nm)에서 매우 낮았고, 황색배경에서의 투명태양전지의 반사율은 300에서 700 nm의 파장에서 완만하게 증가하였고, 적색배경에서의 투명태양전지의 반사율은 600에서 700 nm의 파장에서 급격하게 증가하였다. 이는 600에서 700 nm의 파장에서 Si내장 투명태양전지가 녹색과 청색의 광을 대부분 흡수하고 나머지 광에 대해서 대부분 투과 또는 반사함을 의미한다. 또한 적색과 황색 배경에서 투명태양전지가 각각의 색을 발현하는 데 비해 청색과 녹색 배경에서 투명태양전지의 색상 구현력이 감소한다.
도 6의 (d)는 청색, 녹색, 황색 및 적색배경에서 투명태양전지의 전기적 특성을 도시하고 있다. 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 투명태양전지의 배경색은 개방전압(VOC), 전류밀도(Js)와 같은 전기적 특성을 결정짓는 주요한 요소 중 하나이다. 그 중 전류밀도(Js)가 투명태양전지의 배경색에 변동되는 비율이 가장 크다. 이는 청색과 녹색 배경에서 동일한 8 %의 전류밀도(Js)를 가지는 반면 황색과 적색 배경에서 각각 17 %와 18 %의 전류밀도(Js)를 갖는 점에서 확인할 수 있다.
한편 가장 우수한 전류밀도(Js)를 갖는 조건은 흰색 배경으로 해당 조건에서 투명태양전지의 전류밀도(Js)는 27 %로 가장 큰 전력개선효과를 갖는다. 이는 일반적인 가시광에서 흰 색상이 85 %의 반사율을 가져 가장 높은 광반사율을 갖음에 기인한다. 또한 '슈퍼 화이트'와 같은 특수 페인트는 95 %이상의 광반사율을 가져 본원 발명의 투명태양전지의 전력효율을 한층 더 개선할 수 있는 요소가 될 수 있다.
또한 투명태양전지의 배경색에 기반한 개방전압(VOC)의 개선효과를 확인할 수 있다. 전류밀도(Js)와 마찬가지로 청색, 녹색, 황색, 적색과 흰색 배경에서 각각 3, 3, 5, 5, 7%의 개방전압(VOC) 상승효과를 가져 색상에 기반한 전압개선효과를 확인할 수 있다. 전류밀도(Js)와 마찬가지로 청색과 녹색 배경에서의 전압개선효과에 비해 상대적으로 흰색 배경에서 전압개선효과가 가장 우수한 것을 확인할 수 있다. 이러한 개방전압(VOC)의 개선으로 얇은 두께로 인해 Si박막층(300)에서 흡수하지 못하고 투과시켰던 장파장의 광을 광반사층에 의해 다시 흡수하여 전력발전에 활용할 수 있음이 증명됐다.
전류밀도(Js)와 개방전압(VOC)이 개선됨에 따라 전력변환효율(PCE) 또한 개선됨이 확인되었다. 배경이 없는 투명태양전지와 비교했을 때 청색, 녹색, 황색, 적색과 흰색 배경을 갖는 투명태양전지의 전력변환효율(PCE)은 각각 14, 13, 24, 25, 35 %을 갖는다.
이처럼 본원 발명의 투명태양전지는 우수한 색상 구현력을 가져 디자인과 가시성을 확보하면서도 별도의 추가공간이나 설비 없이 반사광을 활용하여 전력효율을 개선할 수 있다. 또한 이는 본원 발명의 투명태양전지가 건물일체형 태양광발전(BIPV)에 적용됨에 있어 높은 성장가능성과 잠재력을 갖추고 있다고 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지의 시간(날짜 경과)에 따른 출력 변화에 관한 것으로 장기간의 안정성에 대한 사항들을 도시한다.
투명태양전지가 건물일체형 태양광발전(BIPV)에 적용됨에 있어 넓은 면적의 투명태양전지를 대량 생산할 수 있어야 할 것이다. 또한 투명태양전지를 장시간 운전함에 따른 장치의 안정성도 보장되어야 한다. 종래에 반투명태양전지 및 투명태양전지에 대한 연구가 선행되어왔으나 대규모 생산공정에 대한 연구는 보고된 바가 없다. 또한 종래의 투명태양전지는 제조방법, 독성문제, 재료 안정성 등의 문제로 인해 대량생산과 대규모 면적의 투명태양전지 생산에 어려움을 겪고 있다.
따라서 본원 발명에서는 안정적이고 비용효율적으로 대량생산가능한 투명태양전지의 가능성에 대해 언급하고자 한다.
본원 발명의 투명태양전지는 금속산화물 재질의 투명태양전지로 무독성이고, 환경 친화적이며, 안정성 측면에서 이점이 있고 전 세계에서 매장량이 가장 많은 금속을 사용함으로써 비용효율적으로 생산할 수 있다. 구체적으로 건조 플라즈마 공정을 이용하여 대형 투명태양전지 생산에 대한 가능성을 보여주고 있다.
도 7의 (a)는 16 cm2의 면적을 갖는 투명태양전지의 성능을 도시하고 있다. 대형 투명태양전지 생산에 대한 공정이 최적화 되어있지 않기 때문에 6 cm2면적의 소형 투명태양전지에 비해 저항(Rs)이 증가했다. 그러나 개방전압(VOC)과 전류밀도(Js)는 크게 감소하지 않았으며 11.3 mW의 양호한 출력전력을 제공함이 증명되었다.
도 7의 (b)는 본원 발명의 투명태양전지의 성능을 지속 모니터링한 결과를 도시하고 있다. 구체적으로 150일 동안 본원 발명의 투명태양전지를 지속 운전하여 장치 안정성을 시험하였다. 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 150일동안 상온 AM1.5G 광원 (100 mWcm2) 아래에서 투명태양전지의 개방전압(VOC)과 전류밀도(Js)를 모니터링하였다. 모니터링결과 150일동안 안정적인 출력을 발생시켰고 이로 장시간 운전에 대한 본원 발명의 투명태양전지의 안정성을 증명할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존의 금속 산화물 기반의 투명태양전지에 비하여 자외선 광 뿐만 아니라 다른 파장대의 광을 더욱 흡수하고, 캐리어 수집을 보다 용이하게 함으로써, 발전효율을 현저하게 개선할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 ITO전극의 두께를 조절하여 빨간색, 파란색, 흰색 등 사용자 목적에 부합하는 색상이나 건물 색상과 어울리는 색상을 가져 도시 미관을 저해할 우려를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 전면측과 후면측의 반사율이 상이하여 일측은 광투과층으로서, 또 다른 일측은 광반사층으로 작용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 300 - 1100 nm의 파장을 갖는 광원 아래에서 40% 이상의 가시광 투과성을 가져 사용자의 시계를 제한하지 않는 투명태양전지로서 빌딩, 자동차 등에서 응용될 수 있는 창문 유형의 투명태양모듈로서 활용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 기존의 양면 투명태양전지와 달리 광반사층과 광흡수층이 함께 내장되어 있어 후면 반사를 위한 별도의 추가 공간이나 설비 없이 반사광을 활용해 발전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 300 - 1100 nm의 파장을 갖는 광원 아래에서 97.2 %의 양면발전계수를 가져 투명태양전지의 양측에서 수광하는 광을 모두 흡수하여 전력을 생산할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명태양전지로서 건식플라즈마 공정에서 무기물을 사용하여 강한 안정성을 확보함으로써 16 cm2면적에서 11.3 mW의 출력전력을 갖는 대규모 투명태양전지를 생산할 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 양면수광형 투명태양전지로서,
    유리기판;
    상기 유리기판 위에 배치되는 FTO전극층;
    상기 FTO전극층 위에 배치되는 Si박막층; 및
    상기 Si박막층 위에 배치되는 ITO전극층;을 포함하고,
    상기 양면수광형 투명태양전지의 목표색상에 따라 상기 ITO전극층의 두께가 조절될 수 있고,
    상기 FTO전극층보다 반사율이 높아 광반사층으로 작용하는 상기 ITO전극층에 의해 상기 투명태양전지의 목표색상이 구현되고,
    상기 ITO전극층이 80 내지 300nm의 두께 범위를 가질 때,
    상기 ITO전극층의 두께에 비례하여 개방전압 및 단락전류밀도는 증가하고, 상기 ITO전극층의 두께에 반비례하여 표면저항은 감소하는 경향성을 가지는, 투명태양전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 Si박막층은 비정질 Si 혹은 나노크리스탈 Si를 포함하고,
    n-i-p형의 Si구조를 갖는, 투명태양전지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 Si박막층은 1 내지 500nm의 두께 범위를 갖는, 투명태양전지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 Si박막층의 두께와 상기 ITO전극층의 두께는 1:1 내지 1:1000의 비율을 갖는, 투명태양전지.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명태양전지는 400 내지 800nm의 파장의 범위를 갖는 광에 대하여 40% 이상의 광투과율을 갖는, 투명태양전지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명태양전지는 300 내지 1100nm의 파장의 범위를 갖는 광에 대하여 30 % 이상의 양면발전계수를 갖는, 투명태양전지.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 양면수광형 투명태양전지는,
    상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.420, 0.310) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 50 내지 70nm이고,
    상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.280, 0.290) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 70 내지 90nm이고,
    상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.320, 0.350) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 90 내지 110nm이고,
    상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.380, 0.390) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 110 내지 130nm이고,
    상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.450, 0.310) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 170 내지 190nm이고,
    상기 목표색상이 CIE xy 1931 색상 다이어그램의 X, Y값이 오차범위 10%이내에서 (0.325, 0.425) 인 색인 경우에는, 상기 ITO전극층의 두께는 230 내지 250nm인, 투명태양전지.
  9. 양면수광형 투명태양전지의 제조방법으로서,
    유리기판을 준비하는 단계;
    상기 유리기판 위에 FTO전극층을 배치하는 단계;
    상기 FTO전극층 위에 Si박막층을 배치하는 단계; 및
    상기 Si박막층 위에 ITO전극층을 배치하는 단계;를 포함하고,
    상기 양면수광형 투명태양전지의 목표색상에 따라 상기 ITO전극층의 두께가 조절될 수 있고,
    상기 FTO전극층보다 반사율이 높아 광반사층으로 작용하는 상기 ITO전극층에 의해 상기 투명태양전지의 목표색상이 구현되고,
    상기 ITO전극층이 80 내지 300nm의 두께 범위를 가질 때,
    상기 ITO전극층의 두께에 비례하여 개방전압 및 단락전류밀도는 증가하고, 상기 ITO전극층의 두께에 반비례하여 표면저항은 감소하는 경향성을 가지는, 투명태양전지의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102067375B (zh) * 2008-06-24 2014-11-19 日本曹达株式会社 色素增感太阳能电池
JP5913809B2 (ja) * 2011-01-05 2016-04-27 リンテック株式会社 透明電極基板、その製造方法、該透明電極基板を有する電子デバイス及び太陽電池
KR20130115825A (ko) * 2012-04-13 2013-10-22 한국전자통신연구원 양방향 색구현 박막 실리콘 태양전지
KR101869337B1 (ko) 2016-04-27 2018-06-20 영남대학교 산학협력단 황화주석 박막 및 그 형성 방법, 박막 태양전지 및 그 제조방법
KR102586115B1 (ko) * 2016-08-10 2023-10-10 오씨아이 주식회사 양면 수광형 실리콘 태양전지
KR20210099964A (ko) * 2020-02-05 2021-08-13 한국재료연구원 양면 수광형 태양전지의 제조방법 및 이를 통해 제조한 양면 수광형 태양전지

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