KR20090034078A - 탠덤형 박막 태양전지 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탠덤형 박막 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 투명기판의 상부 및 하부에 윈도우층과 광흡수층으로 구성된 태양전지층을 적어도 하나 이상 포함하는 탠덤(Tandem)형 구조를 가지는 태양전지와 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 박막형 화합물 반도체 태양전지, 특히 씨아이지에스(CIGS) 태양전지의 제조에 있어서 탠덤형 구조를 도입하여 단일 구조의 태양전지에 비하여 광전변환효율을 개선하는 장점이 있다.
태양전지, 화합물 반도체, 윈도우층, 광흡수층, 탠덤형, CIGS, 광전변환효율

Description

탠덤형 박막 태양전지 및 그의 제조방법{Tandem Thin Film Solar Cell And Fabrication Method Thereof}
본 발명은 탠덤형 박막 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 CIGS 와 같은 박막형 화합물 반도체 태양전지에서 투명기판을 시작재료로 사용하여 화합물 반도체 태양전지층을 탠덤형으로 적층하여 구성하는 구조를 가지는 태양전지와 이의 제조방법에 관한 것이다.
탠덤형으로 증착되는 태양전지층은 금속산화물로 구성되는 윈도우층과 CIS 또는 CIGS 등의 화합물 반도체 박막의 광흡수층을 포함하는 구조를 가지면서 기판의 상하부에 적층되므로 단일구조의 태양전지에 비하여 고효율을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 CIGS 와 같은 박막형 화합물 반도체 태양전지에 반사형 배면전극을 이용하되, 알루미늄이 도핑된 산화아연 또는 도핑되지 않은 산화아연과 같은 윈도우층을 배면전극보다 먼저 형성함으로써 효율이 향상된 CIGS 태양전지를 제조하는 방법에 관한 것이다.
태양전지(Solar Cell 또는 Photovoltaic Cell)는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 태양광발전의 핵심소자이다.
반도체의 pn접합으로 만든 태양전지에 반도체의 금지대폭(Eg : Band-gap Energy)보다 큰 에너지를 가진 태양광이 입사되면 전자-정공 쌍이 생성되는데, 이들 전자-정공이 pn 접합부에 형성된 전기장에 의해 전자는 n층으로, 정공은 p층으로 모이게 됨에 따라 pn간에 기전력(광기전력 : Photovoltage)이 발생하게 된다. 이 때 양단의 전극에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 되는 것이 동작원리이다.
1980년대 이후 태양전지 제조에 가장 먼저 사용된 반도체 재료가 단결정실리콘이다. 현재 태양전지 시장에서 차지하는 비중이 이후 많이 떨어지긴 하였지만 현재로서도 시장, 특히 대규모 발전시스템 분야에서 가장 널리 이용되고 있다. 이는 단결정실리콘으로 만든 태양전지의 효율이 기타 재료로 만든 태양전지에 비해 변환효율이 높기 때문이다. 반면에 가격은 아직 높은데, 그 해결방안으로 보다 저급의 실리콘을 이용하는 방법, 대량생산 및 공정 개선에 의한 방법 등이 시도 또는 계획되고 있다. 다결정실리콘 태양전지는 원재료로 저급의 실리콘 웨이퍼를 사용하는데, 따라서 효율은 단결정실리콘에 비해 낮은 반면 가격은 싸다. 그리고 이용분야도 주택용 시스템 등이 주 대상이다.
단결정 및 다결정실리콘은 bulk 상태의 원재료로부터 태양전지를 만들기 때문에 원재료비가 비싸고, 공정 자체가 복잡하여 가격의 절감측면에서는 한계가 있을 수밖에 없다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 방안으로 기판의 두께를 혁신적으로 줄이는 기술, 또는 유리와 같이 값싼 기판 위에 박막형태의 태양전지를 증 착시키는 기술이 주목을 받고 있다. 기존의 박막 제조공정을 이용할 경우 보다 값싼 방법으로 태양전지의 대량생산이 가능하기 때문이다.
박막 태양전지 중 가장 처음으로 개발된 것이 비정질실리콘으로 기존 결정질실리콘 태양전지의 약 1/100에 해당하는 두께만으로도 태양전지의 제조가 가능하다. 하지만 결정질실리콘 태양전지에 비해 효율이 낮고, 특히 초기 빛에 노출될 경우 효율이 급격히 떨어지는 단점이 있다. 따라서 대규모 발전용으로는 사용되지 못하고, 시계, 라디오, 완구 등 소규모 가전제품의 전원용으로 주로 사용되고 있었는데, 최근 효율의 향상과 함께 초기 열화현상을 최소화할 수 있는 다중접합 구조의 비정질실리콘 태양전지의 개발과 함께 일부 전력용으로 이용이 되기 시작하였다.
뒤이어 출현한 박막 태양전지가 CdTe, CuInSe2계의 화합물 반도체를 소재로 한 것이다. 비정질 실리콘에 비해 효율이 높고, 또한 초기 열화현상이 없는 등 비교적 안정성이 높은 태양전지로 현재 CdTe는 대규모 전력용으로 사용을 위한 실증시험 중에 있다.
CuInSe2는 실험실적으로 만든 박막 태양전지 중에서 가장 높은 변환효율을 기록하고 있는데, 아직까지 파일럿 생산단계로 대량생산단계까지는 이르지 못하고 있다.
이들 박막 태양전지는 전력용으로 사용되기까지에는 앞으로도 더 많은 연구개발이 필요할 것으로 예상되고 있다.
CuInSe2로 대표되는 I-III-VI족 Chalcopyrite계 화합물 반도체는 직접천이형 에너지 밴드갭을 가지고 있고, 광흡수계수가 1x105 cm- 1 로 반도체 중에서 가장 높아 두께 1~2 μm의 박막으로도 고효율의 태양전지 제조가 가능하고, 또한 장기적으로 전기광학적 안정성이 매우 우수한 특성을 지니고 있다.
따라서 현재 사용되고 있는 고가의 결정질 실리콘 태양전지를 대체하여 태양광발전의 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 저가, 고효율의 태양전지 재료로 부각되고 있다. CuInSe2는 밴드갭이 1.04 eV로 이상적인 밴드갭 1.4 eV를 맞추기 위해 In의 일부를 Ga으로, Se의 일부를 S로 치환하기도 하는데, 참고로 CuGaSe2의 밴드갭은 1.6 eV, CuGaS2 는 2.5 eV이다.
In의 일부를 Ga으로, Se의 일부를 S으로 대체한 오원화합물은 CIGSS [Cu(InxGa1 -x)(SeyS1-y)2]로 표기되는데, 대표적으로 이들을 CIS, CIGS로 표기하기도 한다. 장점 중의 하나인 장기적 신뢰성의 경우 1988년 11월에 시작한 미국 NREL(National Renewable Energy Laboratory)의 장기 옥외 시험결과 10년 이후에도 효율의 변화가 없는 것으로 나타난 바 있다.
CuInSe2 화합물반도체 박막태양전지는 1980년대 미국 Boeing사가 기존의 단결정실리콘(20 W/kg) 태양전지를 대체할 수 있는 우주용의 경량 고효율 태양전지로 처음 연구되었을 만큼 효율이 높고 안정성이 우수한데, 우주용 태양전지에서 가장 중요한 요소인 단위 중량당의 발전량이 현재 단일접합에서도 약 100 W/kg으로 기존의 Si이나 GaAs 태양전지의 20～40 W/kg에 비해 월등히 우수하다. 또한 1980년대 말부터는 저가 고효율의 지상발전용 박막태양전지를 목표로 선진국에서 집중적으로 기술개발이 추진되고 있는데, 밴드갭 1.2eV의 단일접합 CuInGaSe2 태양전지에서 최고 변환효율 19.2% 달성하여 기존 웨이퍼 형태의 다결정실리콘 태양전지의 최고효율(19.8%)에 근접하고 있다.
이러한 박막 태양전지의 장점을 활용하여 광전변환효율의 초고효율화를 달성하고 공정 측면에서도 저가화가 달성되면 화력발전 등 기존 발전방식과 전력시장에서 충분히 경쟁할 수 있고, 장차 우주용 태양전지로도 그 활용도가 크게 기대된다.
특히 유리와 같은 투명기판을 이용한 전형적인 구조의 CIGS(CuInGaSe2) 박막 태양전지의 저가·고효율화를 목표로 다양한 공정이 시도되고 있다. 금속원소의 3단계 Co-evaporation 방법으로 최고 15.4%의 변환효율을, 그리고 같은 3단계 공정으로 이원화합물을 사용한 경우 최고 13.4%의 변환효율을 얻는 기술이 개발되었다. Co-sputter에 의한 Cu-In-Ga 박막을 셀렌화하여 CIGS 광흡수층을 제조하는 기술도 일부 시도된 바 있으나 변환효율은 매우 낮은 수준이다.
CIGS 박막형 태양전지는 일반적으로 도 1에 게시한 바와 같은 구조를 가지고 있다.
도 1을 참조하면, 일반적인 CIGS 태양전지는 투명 기판(100) 위에 배면전극(101), 광흡수층(102), 버퍼층(103), 윈도우층을 포함하여 순차로 적층된 구조이다.
배면전극(101)은 주로 몰리브덴 등의 금속이 사용되고, 광흡수층(102)으로는 CIGS 계 화합물 반도체막이 형성되며, 버퍼층(103)은 황화카드뮴(CdS)이 사용된다.
윈도우층은 주로 금속 산화물이 사용되는데 도핑되지 않은 산화아연막(104)과 알루미늄과 같은 불순물이 도핑된 산화아연막(105)으로 형성되기도 한다.
일반적으로 이러한 윈도우층은 빛을 흡수하는 층으로 작용하고, 하부의 버퍼층은 광흡수층과 윈도우층 사이의 큰 밴드갭 차이를 완화하고 격자상수를 줄여주는 기능을 한다.
기판 위에 형성된 배면전극은 광흡수층에서 흡수한 광이 외부로 빠져나가지 못하도록 반사하는 기능을 수행할 수 있는데, 주로 몰리브덴이 사용되고 있지만 몰리브덴은 빛의 반사율이 떨어지므로 태양전지 효율을 높이기 위해서는 반사율이 높은 배면 전극 재료가 요구된다.
도 1과 같은 CIGS 태양전지는 CIGS막을 먼저 형성한 다음 그 위에 버퍼층 및 윈도우층을 형성하는 이른바 substrate 타입이 주로 이용되는 방법이지만, 그와 반대로 윈도우층을 먼저 형성하고 CIGS막은 나중에 형성하는 superstrate 타입도 연구되었으며 이런 구조는 encapsulation이 필요 없고 또 적층구조가 용이하다고 알려져 있다.
하지만 그 효율은 substrate타입에 비해 여전히 낮은 게 사실이다. 따라서, CIGS 태양전지의 효율을 높이기 위한 구조적 관점과 적층 공정의 관점에서의 연구가 더욱 필요하다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 태양전지의 광전변환효율의 개선에 관한 문제점을 해결하기 위하여 화합물 반도체 태양전지의 구조와 적층 공정과 관련하여 변화시킴으로써 고효율의 태양전지를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 화합물 반도체 태양전지의 구조와 적층 공정의 순서를 변경함으로써 특별히 추가되는 공정 없이도 간편하게 고효율의 태양전지를 생산할 수 있으므로 제조단가가 낮아 경제적인 태양전지의 제조방법을 제시할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 탠덤형 박막 태양전지는 투명기판의 상부 및 하부에 윈도우층과 광흡수층으로 구성된 태양전지층을 적어도 하나 이상 포함한다.
본 발명에서, 상기 태양전지층은 상기 투명기판을 기준으로 대응되는 윈도우층과 광흡수층의 구성물질이 동일할 수 있다.
본 발명에서 상기 광흡수층은 화합물 반도체로 형성될 수 있는데, 특히 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 화합물 반도체, Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 중에서 선택될 수 있으며, 이들 광흡수층은 적어도 하나 이상의 층으로 형성될 수 있다.
복수 개의 광흡수층 중에서 상기 윈도우층과 접촉하는 광흡수층은 하부의 광흡수층과 윈도우층간의 밴드갭 에너지 차를 완화하고 격자상수 차이를 완화할 수 있는 버퍼층으로 기능할 수 있을 것이다.
본 발명에서 상기 윈도우층은, 도핑되지 않거나 p형 또는 n형 불순물로 도핑된 금속 산화물로 형성된 적어도 하나 이상의 층을 포함한다.
본 발명에서 상기 금속 산화물은 특별히 한정되지 않으며 당업자가 공지된 금속산화물로 알 수 있으면 족하지만, 바람직하게는 산화아연, 산화갈륨, 산화알루미늄, 산화인듐, 산화납, 산화구리, 산화티탄, 산화주석, 산화철, 인듐주석산화물 등에서 선택될 수 있을 것이다.
본 발명에서 상기 태양전지층 중 빛의 입사방향과 반대쪽에 위치하는 태양전지층의 일면에 배면전극을 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 태양전지층의 일면에 반사방지막을 더 포함할 수도 있다.
본 발명에서 상기 윈도우층과 광흡수층 사이에, 상기 층간 밴드갭 에너지 차이와 격자상수 차이를 완화하는 버퍼층을 별도로 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탠덤형 박막 태양전지의 제조방법은 투명기판의 상부 및 하부에 윈도우층을 각각 형성하는 단계, 상기 각각의 윈도우층 위에 광흡수층을 형성하는 단계 및 상기 각각의 광흡수층 위에 배면전극과 그리드전극을 각각 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에서 상기 광흡수층과 배면전극, 또는 상기 광흡수층과 그리드전극 사이에 투명산화물전극층(TCO)을 형성하는 단계를 더 추가할 수 있다.
본 발명의 상기 그리드전극을 형성하는 단계에서, 상기 그리드전극은 반사방지막과 함께 형성될 수 있다.
반사방지막과 그리드전극은 본 발명의 상기 태양전지층 상부의 소정의 위치에 함께 형성될 수도 있으며, 반사방지막이 도전성 있는 물질로 구성된다면 반사방지막이 형성된 이후에 그리드 전극이 구비될 수도 있다.
본 발명에서는 상기 윈도우층과 광흡수층 사이에, 상기 층간 밴드갭 에너지 차이와 격자상수 차이를 완충하는 버퍼층을 형성하는 단계를 더 추가할 수도 있다.
본 발명에서 상기 윈도우층과 광흡수층은 상기 투명기판을 기준으로 대응되는 층의 물질이 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 윈도우층은, 산화아연, 산화갈륨, 산화알루미늄, 산화인듐, 산화납, 산화구리, 산화티탄, 산화주석, 산화철, 인듐주석산화물, 이들 금속산화물을 p형 또는 n형 불순물로 도핑한 금속산화물 중에서 선택된 금속 산화물로 형성된 층을 적어도 하나 이상 적층하여 형성한다.
상기 광흡수층은, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 화합물 반도체, Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 및 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 화합물 반도체로 형성된 층을 적어도 하나 이상 적층하여 형성한다.
본 발명에서 상기 배면전극은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni) 중에서 선택된 1종 이상의 금속막을 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 윈도우층, 배면전극, 및 그리드전극의 형성방법은 특별히 제한되지 않으며 당업자라면 알 수 있는 공지의 방법이면 족할 것이지만, 특히 스퍼터법, 증발법, 전자빔 증발법, 유기금속화학기상증착(MOCVD)법, 졸겔법, 열분해 법, 스프레이 열분해법 등의 방법으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 광흡수층의 형성방법은 특별히 제한되지 않으며 당업자라면 알 수 있는 공지의 방법이면 족할 것이지만, 특히 스퍼터법, 증발법, 진공증착법, 셀렌화(Selenization)법, 전착(electrodeposition)법, 스크린프린팅법, 근접승화법, 유기금속화학기상증착(MOCVD)법 중에서 선택되는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 특징은 기판을 중심으로 상부와 하부에 적어도 하나 이상의 태양전지층을 형성하는 탠덤형 구조의 태양전지를 제안하며, CIGS 박막과 같은 화합물 반도체로 태양전지층을 형성하고 이를 탠덤 구조로 제작함으로써, 고효율의 화합물 태양전지를 구현하고자 한 것이다.
또한 본 발명에서, CIGS 박막을 윈도우층보다 나중에 형성하는 superstrate 타입으로 적층하여 encapsulation 과정을 거치지 않고도 용이하게 적층하는 태양전지 제조방법을 제안하였는데, 이 경우 substrate 타입에 비하여 낮은 광전 변환 효율의 문제는 탠덤 구조를 도입하여 개선하고자 한 것이다.
본 발명은 반사형 배면전극을 이용하여 투명 기판이 사용된 태양전지 제작에 관한 것이다. 특히 유리기판을 시작재료로 사용해 탠덤(Tandem) 구조를 형성하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 CIGS, CIS 등의 화합물 반도체를 이용한 광흡수층과 산화아연(ZnO)을 포함한 윈도우층을 포함하는 박막 화합물 태양전지의 제작에 적용될 수 있다.
본 발명은 알루미늄이 도핑된 산화아연(ZnO:Al)을 유리기판 위아래에 증착한 다음 도핑하지 않은 산화아연(i-ZnO) 및 CIGS막을 역시 위아래에 형성하여 대칭적 구조의 태양전지층을 형성하는 데 특징이 있다.
본 발명은 배변전극을 먼저 형성한 경우가 아닌 윈도우층을 먼저 형성함으로써 탠덤 구조의 제작을 용이하게 해준다.
이러한 본 발명의 기술은 2층 구조가 아닌 3층 이상의 태양전지 구조에서도 쉽게 응용될 수 있다.
본 발명은 CIGS 태양전지 제작시 반사형 배면 전극을 활용하는 것이며 이 방법은 다른 태양전지에도 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 박막형 화합물 반도체 태양전지에 있어서 superstrate 타입으로 적층된 복수 개의 태양전지층의 탠덤 구조를 이용하여 광전변환효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한 특히 산화아연과 CIGS 박막, 반사형 배면전극, 반사방지막 등을 이용하여 흡수된 광의 손실을 막으면서도 효율이 향상된 CIGS 태양전지를 얻을 수 있다.
그리고, superstrate 타입과 탠덤형으로 적층하는 공정을 통해 별도의 복잡한 공정을 추가하지 않고서도 간편하게 구조적, 공정적 측면으로 광전변환효율을 개선시킬 수 있는 태양전지의 제조방법을 제공할 수 있어 생산비용이 낮아지는 경제적 가치 창출의 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 완성된 탠덤형 박막 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면 유리로 대표되는 투명기판(200)을 중심으로 상부 및 하부에 하나의 태양전지층이 적층된 구조임을 알 수 있다.
상기 태양전지층의 일면 중 입사광이 들어오는 쪽의 반대편에 배면전극(220)이 형성되고, 입사광이 들어오는 쪽의 태양전지층 일면에 투명산화물전극층(210)과 반사방지막(230)이 형성되어 있다. 반사방지막(230)과 함께 그리드 전극(240)이 구성된다.
상기 투명기판(200)의 재질로는 일반적으로 유리가 사용되고 있다. 그 밖에 알루미나와 같은 세라믹 기판, 스테인레스 스틸, Cu tape 같은 금속 기판, 폴리머 등도 사용이 가능하다. 유리기판으로 값싼 소다회 유리(sodalime glass)를 사용한다. 미국 NREL이 기록한 19.2%의 변환효율도 소다회 유리를 기판으로 사용한 것이 다. 그 밖에 Polyimide와 같은 유연성 있는 고분자 재질이나 스테인레스 박판 등도 기판으로 사용될 수 있다.
태양전지층은 투명기판(200)과 인접하여 윈도우층(204,205)이 형성되어 있고, 상기 윈도우층과 인접하여 광흡수층(202)이 형성됨으로서 구성된다.
상기 태양전지층은 복수 개로 형성될 수 있다.
태양전지층을 구성하는 윈도우층과 광흡수층 역시 복수 개의 층으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 광흡수층(202)으로는 화합물 반도체 중에서 CIS 또는 CIGS 등의 I-III-VI족 반도체가 사용된다.
또한, 윈도우층으로는 금속 산화물이 사용될 수 있는데, 특히 산화아연, 이산화주석, 산화티탄 등이 사용된다. 일 실시예로서 투명기판 위에 알루미늄이 도핑된 산화아연(ZnO:Al)층(204)이 적층되고, 그 위에 도핑되지 않은 산화아연(ZnO)층(205)이 적층될 수 있다.
도 2의 태양전지 구조를 참조하여 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지는 투명기판을 중심으로 상하에 태양전지층을 형성한 탠덤형 구조이고 투명기판과 인접하여 산화아연의 윈도우층이 먼저 구비되고 그 후에 CIGS 박막이 구비된 superstrate 타입이다.
따라서, CIGS 박막 위에 버퍼층이나 윈도우층이 구비되는 substrate 타입에 비하여 광전변환효율이 낮은 문제를 탠덤 구조를 통해 해결할 수 있는 구조이다.
또한 본 발명의 일 실시예의 태양전지는 CIGS/ZnO형 태양전지를 탠덤 구조 및 반사율이 높은 배면 전극을 이용하여 태양전지의 효율을 높이는 것이므로 입사광의 방향과 반대편의 태양전지층의 일면에 배면전극을 포함하고 있다.
배면전극(220)은 니켈(Ni), 구리(Cu) 등을 사용하여 시도된 바가 있으나 몰리브덴(Mo)이 가장 광범위하게 사용된다. 이는 Mo이 가진 높은 전기전도도, CIGS에의 오믹 접합, Se 분위기 하에서의 고온 안정성 때문이다. Mo 박막(202)의 제조는 DC 스퍼터링 가장 널리 이용되고 있다. Mo 박막(220)은 전극으로서 비저항이 낮아야 하고 또한 열팽창계수의 차이로 인하여 박리현상이 일어나지 않도록 유리기판에의 점착성이 뛰어나야 한다. Mo은 스퍼터링법이나 증발법으로 증착될 수 있다. 두께는 수백 나노미터 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 도 2를 참조하면 태양광이 입사되었을 때 최하부에 형성된 배면전극(220)이 반사기능을 수행하여 입사광의 손실을 차단할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 탠덤형 박막 태양전지는 도 3에 제시하였는데, 도 3의 태양전지는 도 2의 구조와 유사하되, 윈도우층(204,205)과 광흡수층(202) 사이에 버퍼층(250)을 포함한 구조이다.
상기 버퍼층은 윈도우층과 광흡수층의 밴드갭 에너지와 격자상수의 차이를 완화하는 기능을 수행한다.
특히 광흡수층으로 사용되는 CIGS 박막과 윈도우층으로 사용되는 ZnO 사이의 밴드갭 차이와 격자 상수차이가 크므로 황화카드뮴(CdS)을 약 50 nm정도로 증착하여 버퍼층으로 사용할 수 있다.
이 경우 CdS 이외에 ZnS, In2O3등 다른 버퍼 재료도 사용 가능하다.
이때 CIGS 형성시와 그 이후에 (예: Selenization) 높은 온도에서의 열처리 조건이 요구될 수 있는데, p-n계면 및 버퍼층이 손상되지 않는 조건을 고려해야 한다.
예를 들어 ZnS을 버퍼층으로 증착한 후 열처리를 하면 아연(Zn)이 확산하여 ZnS에 가까운 CIGS 영역은 Zn가 도핑에 의해 n-type이 되므로 CIGS가 p-n homojunction을 이루어 그 효율은 향상된다고 알려져 있으므로 이를 이용할 수도 있다. 또한, ZnS의 경우 S 원자에 의한 Sulfur passivation도 기대할 수 있다.
본 발명의 태양전지에서의 광흡수층으로 이용될 수 있는 CIGS 박막 형성에 있어서 나트륨(Na)은 효율 향상을 위해 중요한 역할을 한다고 알려져 있다.
그래서, 기존 방법에서는 Soda Lime Glass가 일반적으로 높은 효율을 보이는 데, 본 발명의 일 실시예에 의한 구조에서는 CIGS가 나중에 형성되므로 CIGS막 형성 전 혹은 후에 Na을 공급하기 위해 NaF 등을 형성하여 Na이 CIGS 안으로 확산해 들어가 막질의 특성을 향상시키게 할 수 있다.
상기와 같은 태양전지의 구조와 방법은 CIGS 태양전지 이외의 다른 태양전지에서도 그 효율을 높이는 데 이용될 수 있다.
도 a 내지 도 4i는 본 발명의 일 실시예에 따른 탠덤형 박막 CIGS 태양전지의 제조순서를 나타낸다.
본 발명에 의한 탠덤형 CIGS 박막 태양전지의 제작 순서는 다음과 같다.
투명 기판(200) 위에 ZnO:Al막(204)을 증착한다. (도 4a)
기판은 유리, 플라스틱, 등 투명 기판이 사용될 수 있고 ZnO:Al은 스퍼터(sputter)법으로 증착될 수 있다. 두께는 수백 나노미터 이상이 되도록 한다.
같은 방법으로 기판 아래에 ZnO:Al막(204)을 증착한다. (도 4b)
여기서 증착된 위아래의 ZnO:Al층은 빛을 흡수하는 윈도우층으로 작용함과 동시에 투명 전극으로 작용할 수 있다.
기판 상부에 적층된 ZnO:Al층(204) 위에 i-ZnO막(205)을 증착한다. (도 4c)
도핑이 안된 ZnO막을 증착하는 것이다. 이또한 스퍼터(Sputter)법을 이용할 수 있으며 그 두께는 수십 나노미터가 되게 한다.
같은 방법으로 기판 하부에 적층된 ZnO:Al층(204) 하부면에 i-ZnO막(205)을 증착한다. (도 4d)
여기서 ZnO:Al이나 i-ZnO는 Sputter법 이외에 졸겔(sol-gel)법이나 열분해법 또는 스프레이 열분해법(Spray Pyrolysis) 등이 이용될 수 있다.
기판 상부층에서, i-ZnO막(205) 위에 CIGS막(202)을 증착한다. (도 4e)
CIGS막은 출발원소로 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄 네 개의 금속원소를 사용한 동시증발법이나 나노입자를 이용하여 스크린 프린팅법 등으로 증착할 수 있다. 두께는 대략 1~3 마이크로미터 정도로 한다.
CuInSe2는 에너지 밴드갭이 1.04eV정도로 단락전류는 높으나 개방전압이 낮 아 효율이 낮으므로 Ga의 첨가량을 조절하여 밴드갭 에너지를 적절히 조절하여 최적의 효율이 되는 조건을 찾는다.
같은 방법으로 기판 하부층에서 i-ZnO막(205) 하부면에 CIGS막(202)을 증착한다. (도 4f)
기존 탠덤형 구조에서처럼, 기판의 상부층에 형성된 CIGS막은 밴드갭 에너지 값을 기판 하부층에 형성된 CIGS막보다 조금 더 높게 하여 긴 파장대의 빛이 아래층으로 잘 투과하도록 하여 효율을 높일 수 있다.
예를 들면 상부 태양전지층의 CIGS 막의 밴드갭 에너지는 1.6 eV, 하부 태양전지층의 CIGS 막의 밴드갭 에너지는 1.2 eV로 조절할 수 있을 것이다.
기판 위층의 상부 태양전지층의 위에 투명산화물전극막(210)을 증착한다. (도 4g)
투명산화물전극막(210) ITO, ZnO:Al, ZnO:B, SnO2등이 될 수 있으며 스퍼터(sputter)법으로 증착이 가능하며 그 두께는 수백 나노미터 정도로 한다.
대부분의 TCO는 n-type을 형성하므로 아래의 p-type CIGS에 대하여 접촉저항이 높아질 수 있다. 따라서 p-type TCO인 ZnO:N, ZnO:Ga등을 사용하여 접촉저항을 향상시키고 그 효율도 증가시킬 수 있다.
기판 아래층의 하부 태양전지층과 하부면에 반사형 배면전극(220)막을 증착한다. (도 4h)
반사형 배면 전극막으로 Al, Ag, Mo이 높은 반사율을 가지므로 고려될 수 있다.
Sputter법, 증발법 등으로 증착이 가능하며 그 두께는 수백 나노미터로 한다.
이 때 고려되어야 할 사항으로 CIGs막은 일반적으로 p-type이므로 일함수가 낮은 Al이나 Ag과 좋은 오믹 컨택을 형성하지 않으므로 배면전극막을 증착하기 전 수십 나노미터의 투명산화물전극(TCO)막을 증착하여 오믹 컨택 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 공정을 통해 제조된 태양전지의 최상부에 반사방지막(230) 및 그리드 전극(240)을 형성한다. (도 4i)
반사방지막(230)으로 MgF2가 사용될 수 있으며 전자빔 증발법으로 증착할 수 있으며 두께는 대략 100 nm정도로 한다. 그리드 전극(240)은 Al이나 Ni/Al을 이용하여 형성한다. 이때 Al의 두께는 1 마이크로미터 이상으로 하며 Ni은 대략 수십 나노미터로 한다.
상기 공정에 있어서, 윈도우층과 광흡수층 CIGS 막을 칭하여 태양전지층으로 정의하였다. 또한 기판을 중심으로 위쪽에 형성된 태양전지층은 상부 태양전지층으로, 아래쪽에 형성된 태양전지층은 하부 태양전지층으로 칭하였다.
이들 태양전지층은 적어도 하나 이상 형성될 수 있으며, 공정 순서가 반드시 상기한 순서에 한정되는 것은 아니다.
공정의 마지막으로 레이저 절단기를 이용한 레이저스크라이빙법(Laser scribing) 또는 다이싱쏘우(Dicing saw) 등을 이용한 기계적 절단법(mechanical scribing)으로 태양전지 셀을 분리해 태양전지를 제조한다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 본 명세서에서 설명한 각 구성요소는 이와 실질적으로 동일한 다양한 구성으로 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 CIGS 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탠덤형 박막 CIGS 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.
도 4a 내지 도 4i는 본 발명의 일 실시예에 따른 탠덤형 박막 CIGS 태양전지의 제조순서를 나타낸 단면도.
{도면의 주요부분에 대한 부호의 설명}
100,200 : 투명기판 101,220 : 배면전극(Mo)
102,202 : 광흡수층(CIGS) 103,250 : 버퍼층
104,204,205 : 윈도우층 210 : 투명산화물전극층(TCO)
230 : 반사방지막 240 : 그리드전극

Claims (18)

  1. 투명기판의 상부 및 하부에 윈도우층과 광흡수층으로 구성된 태양전지층을 적어도 하나 이상 포함하는 탠덤형 박막 태양전지.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 태양전지층은 상기 투명기판을 기준으로 대응되는 윈도우층과 광흡수층의 구성물질이 동일한 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 광흡수층은,
    Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 화합물 반도체, Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 중에서 선택되는 화합물 반도체로 형성된 적어도 하나 이상의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 윈도우층은,
    도핑되지 않거나 p형 또는 n형 불순물로 도핑된 금속 산화물로 형성된 적어도 하나 이상의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 금속 산화물은,
    산화아연, 산화갈륨, 산화알루미늄, 산화인듐, 산화납, 산화구리, 산화티탄, 산화주석, 산화철, 인듐주석산화물로 구성된 그룹 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 태양전지층 중 빛의 입사방향과 반대쪽에 위치하는 태양전지층의 일면에 배면전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 태양전지층의 일면에 반사방지막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 윈도우층과 광흡수층 사이에, 상기 층간 밴드갭 에너지 차이와 격자상수 차이를 완화하는 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지.
  9. 투명기판의 상부 및 하부에 윈도우층을 각각 형성하는 단계;
    상기 각각의 윈도우층 위에 광흡수층을 형성하는 단계; 및
    상기 각각의 광흡수층 위에 배면전극과 그리드전극을 각각 형성하는 단계를 포함하는 탠덤형 박막 태양전지의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 광흡수층과 배면전극, 또는 상기 광흡수층과 그리드전극 사이에 투명산화물전극층(TCO)을 형성하는 단계를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지의 제조방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 그리드전극을 형성하는 단계에서, 상기 그리드전극은 반사방지막과 함께 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지의 제조방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 윈도우층과 광흡수층 사이에, 상기 층간 밴드갭 에너지 차이와 격자상수 차이를 완충하는 버퍼층을 형성하는 단계를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지의 제조방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 윈도우층과 광흡수층은 상기 투명기판을 기준으로 대응되는 층의 물질이 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지의 제조방법.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 윈도우층은,
    산화아연, 산화갈륨, 산화알루미늄, 산화인듐, 산화납, 산화구리, 산화티탄, 산화주석, 산화철, 인듐주석산화물, 이들 금속산화물을 p형 또는 n형 불순물로 도핑한 금속산화물 중에서 선택된 금속 산화물로 형성된 층을 적어도 하나 이상 적층하는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지의 제조방법.
  15. 제 9항에 있어서, 상기 광흡수층은,
    Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 화합물 반도체, Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 및 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 화합물 반도체로 형성된 층을 적어도 하나 이상 적층하는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지의 제조방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 배면전극은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni) 중에서 선택된 1종 이상의 금속막을 사용하는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지의 제조방법.
  17. 제 9항에 있어서, 상기 윈도우층, 배면전극, 및 그리드전극은,
    스퍼터법, 증발법, 전자빔 증발법, 유기금속화학기상증착(MOCVD)법, 졸겔법, 열분해법, 스프레이 열분해법 중에서 선택된 어느 하나 이상의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지의 제조방법.
  18. 제 9항에 있어서, 상기 광흡수층은,
    스퍼터법, 증발법, 진공증착법, 셀렌화(Selenization)법, 전착(electrodeposition)법, 스크린프린팅법, 근접승화법, 유기금속화학기상증착(MOCVD)법 중에서 선택된 어느 하나 이상의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤형 박막 태양전지의 제조방법.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010120630A2 (en) * 2009-04-13 2010-10-21 Miasole Method for alkali doping of thin film photovoltaic materials
KR20110038968A (ko) * 2009-10-09 2011-04-15 엘지이노텍 주식회사 Ｐ형 반도체 조성물 및 이를 이용한 태양전지 및 그 제조 방법
US7935558B1 (en) 2010-10-19 2011-05-03 Miasole Sodium salt containing CIG targets, methods of making and methods of use thereof
US8048707B1 (en) 2010-10-19 2011-11-01 Miasole Sulfur salt containing CIG targets, methods of making and methods of use thereof
WO2012046935A1 (ko) * 2010-10-06 2012-04-12 엘지이노텍주식회사 태양 전지
KR101134730B1 (ko) * 2011-01-25 2012-04-19 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
KR101154785B1 (ko) * 2009-06-30 2012-06-18 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
KR101230973B1 (ko) * 2011-11-22 2013-02-07 한국에너지기술연구원 후면 ｔｃｏ층을 구비한 ｃｉｓ／ｃｉｇｓ계 태양전지 및 그 제조방법
KR101395028B1 (ko) * 2011-11-30 2014-05-19 경북대학교 산학협력단 탠덤형 태양전지 및 그의 제조 방법
KR101455832B1 (ko) * 2012-10-04 2014-11-04 전북대학교산학협력단 박막 태양전지 및 그 제조 방법
US9169548B1 (en) 2010-10-19 2015-10-27 Apollo Precision Fujian Limited Photovoltaic cell with copper poor CIGS absorber layer and method of making thereof
WO2015163658A1 (ko) * 2014-04-21 2015-10-29 주식회사 엘지화학 적층형 유기태양전지
KR101626929B1 (ko) * 2014-11-25 2016-06-02 한국에너지기술연구원 화합물 박막을 이용한 다중접합 태양전지 제조 방법 및 다중접합 태양전지
CN108172645A (zh) * 2017-11-29 2018-06-15 成都中建材光电材料有限公司 一种CIGS/CdTe叠层太阳能电池及其制作方法
US10043921B1 (en) 2011-12-21 2018-08-07 Beijing Apollo Ding Rong Solar Technology Co., Ltd. Photovoltaic cell with high efficiency cigs absorber layer with low minority carrier lifetime and method of making thereof
KR102246070B1 (ko) 2019-11-29 2021-04-29 경북대학교 산학협력단 탠덤형 태양전지 및 이의 제조 방법

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010120630A3 (en) * 2009-04-13 2011-01-13 Miasole Method for alkali doping of thin film photovoltaic materials
US7897020B2 (en) 2009-04-13 2011-03-01 Miasole Method for alkali doping of thin film photovoltaic materials
WO2010120630A2 (en) * 2009-04-13 2010-10-21 Miasole Method for alkali doping of thin film photovoltaic materials
KR101154785B1 (ko) * 2009-06-30 2012-06-18 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
KR20110038968A (ko) * 2009-10-09 2011-04-15 엘지이노텍 주식회사 Ｐ형 반도체 조성물 및 이를 이용한 태양전지 및 그 제조 방법
WO2012046935A1 (ko) * 2010-10-06 2012-04-12 엘지이노텍주식회사 태양 전지
US9941424B2 (en) 2010-10-06 2018-04-10 Lg Innotek Co., Ltd. Solar cell
US9169548B1 (en) 2010-10-19 2015-10-27 Apollo Precision Fujian Limited Photovoltaic cell with copper poor CIGS absorber layer and method of making thereof
US8048707B1 (en) 2010-10-19 2011-11-01 Miasole Sulfur salt containing CIG targets, methods of making and methods of use thereof
US8338214B2 (en) 2010-10-19 2012-12-25 Miasole Sodium salt containing CIG targets, methods of making and methods of use thereof
US7935558B1 (en) 2010-10-19 2011-05-03 Miasole Sodium salt containing CIG targets, methods of making and methods of use thereof
KR101134730B1 (ko) * 2011-01-25 2012-04-19 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
WO2012102454A1 (en) * 2011-01-25 2012-08-02 Lg Innotek Co., Ltd. Solar cell and method for manufacturing the same
KR101230973B1 (ko) * 2011-11-22 2013-02-07 한국에너지기술연구원 후면 ｔｃｏ층을 구비한 ｃｉｓ／ｃｉｇｓ계 태양전지 및 그 제조방법
KR101395028B1 (ko) * 2011-11-30 2014-05-19 경북대학교 산학협력단 탠덤형 태양전지 및 그의 제조 방법
US10043921B1 (en) 2011-12-21 2018-08-07 Beijing Apollo Ding Rong Solar Technology Co., Ltd. Photovoltaic cell with high efficiency cigs absorber layer with low minority carrier lifetime and method of making thereof
US10211351B2 (en) 2011-12-21 2019-02-19 Beijing Apollo Ding Rong Solar Technology Co., Ltd. Photovoltaic cell with high efficiency CIGS absorber layer with low minority carrier lifetime and method of making thereof
KR101455832B1 (ko) * 2012-10-04 2014-11-04 전북대학교산학협력단 박막 태양전지 및 그 제조 방법
WO2015163658A1 (ko) * 2014-04-21 2015-10-29 주식회사 엘지화학 적층형 유기태양전지
CN106233485A (zh) * 2014-04-21 2016-12-14 株式会社Lg化学 堆叠型有机太阳能电池
KR101626929B1 (ko) * 2014-11-25 2016-06-02 한국에너지기술연구원 화합물 박막을 이용한 다중접합 태양전지 제조 방법 및 다중접합 태양전지
WO2016085044A1 (ko) * 2014-11-25 2016-06-02 한국에너지기술연구원 화합물 박막을 이용한 다중접합 태양전지 제조 방법 및 다중접합 태양전지
CN108172645A (zh) * 2017-11-29 2018-06-15 成都中建材光电材料有限公司 一种CIGS/CdTe叠层太阳能电池及其制作方法
KR102246070B1 (ko) 2019-11-29 2021-04-29 경북대학교 산학협력단 탠덤형 태양전지 및 이의 제조 방법

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