KR20090132850A - Transparent solar cell and fabricating method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양 전지에 관한 것으로서 보다 상세하게는 나노 소재를 이용한 투명 태양 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell, and more particularly to a transparent solar cell using a nano-material.
태양광을 전기에너지로 변환하는 광전변환소자인 태양 전지는 다른 에너지원과 달리 무한하고 환경 친화적이므로 시간이 갈수록 그 중요성이 증가하고 있다.Unlike other energy sources, solar cells, which are photoelectric conversion elements that convert sunlight into electrical energy, are infinite and environmentally friendly, and thus their importance is increasing over time.
특히 고유가와 화석연료 부존의 제한성은 재생에너지에 대한 이용을 증대시킬 것으로 보이며, 이중에 이동이 간편하고 휴대할 수 있는 태양 전지의 의존성은 더욱 커질 것으로 예측된다.In particular, the high oil prices and the limited fossil fuels are expected to increase the use of renewable energy, and the dependence of portable and portable solar cells is expected to increase.
도 4는 일반적인 반도체 PN접합을 이용한 태양 전지의 개략적인 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram of a solar cell using a general semiconductor PN junction.
도 4를 참고하면, P형 반도체(10)와 N형 반도체(20)를 접합하면, 페르미 준위(40)의 차이에 따라 평형상태에서는 한번 접합을 통하여 고정 전하만 존재하는 공핍영역(depletion region)(30)이 발생하게 된다. Referring to FIG. 4, when the P-
그러나 포톤 에너지를 가진 빛이 입사하면 전자(15)와 정공(25)이 발생하게 되며 전계의 영향으로 전자는 N형 반도체(20)의 중성영역으로 정공은 P형 반도 체(10)의 중성영역으로 이동하여 축적됨에 따라 기전력이 발생하고, 외부회로로 전기에너지를 이송할 수 있게 된다.However, when light having photon energy is incident,
기존의 태양 전지는 실리콘 결정질 웨이퍼를 이용한 1세대 태양 전지와 실리콘 및 CdTe, CIGS 등의 박막을 이용한 2세대 태양 전지로 이루어지며, 시장의 95% 이상을 차지하고 있다. 이와 같이 실리콘 웨이퍼를 이용할 경우에는 기판 자체가 불투명하고, 박막을 이용할 경우에도 수 마이크로 미터(㎛) 이상의 두께를 가지므로 이를 기반으로 한 태양 전지는 미관상의 제한과 태양빛이 건물이나 자동차 등의 구조물 내로 입사하지 못하는 단점이 있다.Conventional solar cells consist of first-generation solar cells using silicon crystalline wafers and second-generation solar cells using thin films such as silicon, CdTe, and CIGS, accounting for more than 95% of the market. As such, when the silicon wafer is used, the substrate itself is opaque, and even when a thin film is used, the substrate has a thickness of several micrometers (μm) or more. There is a disadvantage that cannot enter into.
본 발명은 반도체성을 갖는 나노 소재를 포함하여 투명성을 확보할 수 있는 태양 전지를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a solar cell that can secure transparency, including nano-material having a semiconductor.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는 광투과성 기판과, 상기 광투과성 기판 상에 형성된 제1 투명 전극과, 상기 투명 전극 상에 형성된 PN 접합 반도체층, 및 상기 PN접합 반도체층 상에 형성된 제2 투명 전극을 포함하며, 상기 PN접합 반도체층은 반도체성을 갖는 나노 와이어(nano wire), 나노 튜브(nano tube), 또는 나노 파티클(nano particle)을 포함하는 나노 소재를 포함한다. A solar cell according to an embodiment of the present invention includes a light transmissive substrate, a first transparent electrode formed on the light transmissive substrate, a PN junction semiconductor layer formed on the transparent electrode, and a second formed on the PN junction semiconductor layer. The PN junction semiconductor layer may include a transparent electrode, and may include a nanomaterial including nanowires, nanotubes, or nanoparticles having semiconductivity.
상기 PN접합 반도체층은 P형 반도체층을 포함하고, P형 반도체층은 3족 물질 또는 4족 진성 반도체에 P형 물질로 도핑된 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 PN접합 반도체층은 N형 반도체층을 포함하고, N형 반도체층은 5족 물질 또는 4족 진성 반도체에 N형 물질로 도핑된 물질로 이루어질 수 있다.The PN junction semiconductor layer may include a P-type semiconductor layer, and the P-type semiconductor layer may be formed of a material doped with a P-type material on a Group 3 material or a Group 4 intrinsic semiconductor. In addition, the PN junction semiconductor layer may include an N-type semiconductor layer, and the N-type semiconductor layer may be formed of a material doped with an N-type material in a Group 5 material or a Group 4 intrinsic semiconductor.
상기 제1 투명 전극 또는 상기 제2 투명 전극은 탄소나노튜브를 포함할 수 있으며, 상기 제1 투명 전극 또는 상기 제2 투명 전극은 금속성 나노 소재를 포함할 수도 있다.The first transparent electrode or the second transparent electrode may include carbon nanotubes, and the first transparent electrode or the second transparent electrode may include a metallic nanomaterial.
상기 PN접합 반도체층은 반도체성 탄소나노튜브를 포함할 수 있으며, 상기 제1 투명 전극 또는 상기 제2 투명 전극은 상기 PN접합 반도체층과 쇼트키(schottky) 접합으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 나노 파티클은 양자점을 포함 할 수 있다.The PN junction semiconductor layer may include semiconducting carbon nanotubes, and the first transparent electrode or the second transparent electrode may be connected to the PN junction semiconductor layer by a schottky junction. In addition, the nanoparticles may include a quantum dot.
상기 제1 투명 전극 또는 상기 제2 투명 전극은 복수 개로 이루어져 이격 배치되고, 상기 제1 투명 전극 또는 상기 제2 투명 전극 사이에는 반사방지막이 형성될 수 있다.The first transparent electrode or the second transparent electrode may be formed in plural and spaced apart, and an anti-reflection film may be formed between the first transparent electrode or the second transparent electrode.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지는 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극에 전기적으로 연결되어 충전과 방전을 되풀이하는 축전부를 더 포함할 수 있다.The solar cell according to an embodiment of the present invention may further include a power storage unit electrically connected to the first transparent electrode and the second transparent electrode to repeat charging and discharging.
상기 PN접합 반도체층은 P형 반도체층과 N형 반도체층을 포함하고, 상기 P형 반도체층 또는 상기 N형 반도체층은 복수 개의 층으로 이루어지고, 각 층은 빛에 반응하는 파장대가 상이하도록 형성될 수 있다.The PN junction semiconductor layer includes a P-type semiconductor layer and an N-type semiconductor layer, wherein the P-type semiconductor layer or the N-type semiconductor layer is formed of a plurality of layers, and each layer is formed to have a different wavelength band in response to light. Can be.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 제조 방법은 광투과성 기판 준비 단계와, 상기 광투과성 기판 상에 제1 투명 전극을 형성하는 제1 투명 전극 형성 단계와, 상기 제1 투명 전극 상에 PN접합 반도체층을 형성하는 PN접합 반도체층 형성 단계, 및 상기 PN접합 반도체층 상에 제2 투명 전극을 형성하는 제2 투명 전극 형성 단계를 포함하고, 상기 PN접합 반도체층은 반도체성을 갖는 나노 와이어(nano wire), 나노 튜브(nano tube), 또는 나노 파티클(nano particle)을 포함하는 나노 소재를 포함한다.A solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a transparent substrate, forming a first transparent electrode to form a first transparent electrode on the transparent substrate, PN junction on the first transparent electrode A PN junction semiconductor layer forming step of forming a semiconductor layer, and a second transparent electrode forming step of forming a second transparent electrode on the PN junction semiconductor layer, the PN junction semiconductor layer is a nanowire having a semiconductor ( nanomaterials including nanowires, nanotubes, or nanoparticles.
상기 PN접합 반도체층 형성 단계는 상기 나노 소재의 페르미 준위 조절 단계를 포함할 수 있으며, 상기 PN접합 반도체층 형성 단계는 상기 나노 소재의 밴드 갭을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.The forming of the PN junction semiconductor layer may include adjusting a Fermi level of the nanomaterial, and the forming of the PN junction semiconductor layer may further include adjusting a band gap of the nanomaterial.
또한, 상기 PN접합 반도체층은 반도체성을 갖는 탄소나노튜브를 포함하고, 상기 PN접합 반도체층 형성 단계는 금속성을 갖는 탄소나노튜브와 반도체성을 갖는 탄소나노튜브를 분리하는 단계를 포함할 수 있다.The PN junction semiconductor layer may include carbon nanotubes having semiconductivity, and the forming of the PN junction semiconductor layer may include separating carbon nanotubes having metallicity and carbon nanotubes having semiconductivity. .
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 제조 방법은 상기 제1 투명 전극 또는 상기 제2 투명 전극을 상기 PN접합 반도체층과 쇼트키 접합시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention may further comprise the step of Schottky bonding the first transparent electrode or the second transparent electrode with the PN junction semiconductor layer.
본 발명에 의한 태양 전지는 PN접합 반도체층이 반도체성을 갖는 나노 소재를 포함하여 구성되므로 얇은 두께로 반도체층을 형성하는 것이 가능하여 투명한 태양 전지를 제공함으로써 가정의 창문이나, 자동차 유리 등에 태양 전지로 형성할 수 있다.The solar cell according to the present invention is composed of a nano-material having a semi-conducting PN junction semiconductor layer, it is possible to form a semiconductor layer in a thin thickness to provide a transparent solar cell solar cells in home windows, automobile glass, etc. It can be formed as.
또한, 금속성의 저저항 나노 소재를 이용함으로써 PN접합 반도체층에서 발생된 전자 및 정공을 포집하여 외부 회로에 인가함으로써 전기 에너지를 공급할 수 있다.In addition, by using a metallic low-resistance nanomaterial, the electrical energy can be supplied by collecting electrons and holes generated in the PN junction semiconductor layer and applying them to an external circuit.
또한, 페르미 준위 또는 밴드갭을 조절하여 다양한 반도체성 나노 소재를 이용할 수 있다.In addition, various semiconductor nanomaterials may be used by adjusting the Fermi level or the band gap.
본 발명에 있어서 “나노 크기를 갖는 물질” 또는 “나노 소재”라 함은 직경, 두께, 폭, 길이 등 물질을 이루는 어느 한 부분의 크기가 나노 크기로 이루어진 것을 말한다.In the present invention, "nano-sized material" or "nano-material" means that the size of any part of the material, such as diameter, thickness, width, and length, is made of nano size.
또한 본 발명에 있어서 "~상에"라 함은 대상부재의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력방향을 기준으로 상부에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.In addition, in the present invention, "on" means to be located above or below the target member, and does not necessarily mean to be located above the gravity direction.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a solar cell according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 태양 전지는 광투과성 기판(121)과 광투과성 기판(121) 상에 형성된 제1 투명 전극(123), 제1 투명 전극(123) 상에 형성된 PN접합 반도체층(130) 및 PN접합 반도체층(130) 상에 형성된 제2 투명 전극(125)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the solar cell according to the present embodiment is formed on the first
광투과성 기판(121)은 투명성을 갖고 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 따라서 석영 및 유리와 같은 투명 무기 기판일 수 있으며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; polyethylene terephalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN; polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 설폰(PES; polyethylene sulfone), 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 투명 플라스틱 기판이 사용될 수 있다. 플렉서블 기판을 이용할 경우 유연성 있는 태양 전지를 제조할 수도 있다.The light
제1 투명 전극(123)과 제2 투명 전극(125)은 탄소나노튜브(CNT)들이 연결된 망상구조를 포함하는 투명한 막으로 이루어진다. 이에 따라 제1 투명 전극은 저항을 최소화하여 전류를 용이하게 인출할 수 있다.The first
본 실시예에서는 제1 투명 전극 및 제2 투명 전극이 탄소나노튜브를 포함하는 것으로 예시하고 있지만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 금속성의 나노 소재를 포함하는 투명한 막으로 이루어질 수도 있다.In the present exemplary embodiment, the first transparent electrode and the second transparent electrode are illustrated as including carbon nanotubes, but the present invention is not limited thereto, and may be made of a transparent film including metallic nanomaterials.
제1 투명 전극(123)과 제2 투명 전극(125)은 PN접합 반도체층(130)와 쇼트키(schottky) 접합으로 연결될 수 있는데, 이에 따라 반응속도 및 전력 소모를 최소화할 수 있다. 쇼트키 접합(schottky junction)은 반도체와 금속이 접촉된 구조의 접합으로서 순방향 전압이 낮고 고속으로 반응한다.The first
PN접합 반도체층(130)은 P형 반도체층(132)과 N형 반도체층(134)을 포함한다. P형 반도체층(132)은 보론 갈륨 등의 3족 물질로 이루어진 나노 튜브, 나노 와이어, 양자점을 포함하는 나노 파티클을 포함하는 나노 소재로 이루어질 수 있다.The PN
또한, P형 반도체층(132)은 3족 물질이 도핑 등의 방법으로 부착되어 페르미 준위가 변화된 4족 진성 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 이러한 페르미 준위의 조절 방법으로는 암모니아(NH3), 산소 등의 가스를 이용하는 방식과, 칼륨(K), 브롬(Br) 등의 기능 분자와 반응 및 열처리하는 방식, 폴리머(PEI) 물질과의 연결 체인을 이용하는 방식, 및 알루미늄 등과 같은 금속을 도핑하는 방법 등이 적용될 수 있다.In addition, the P-
또한, 반도체성은 물질의 밴드갭의 변화를 통하여도 부여할 수 있는데, 밴드갭은 나노 와이어, 나노 튜브, 양자점을 포함하는 나노 파티클의 크기 조절을 통해서 가능하다. 또한, 나노 소재의 조성 비율을 변화시켜서 밴드갭을 조절할 수도 있다.In addition, semiconductivity can also be imparted through a change in the bandgap of the material, which can be achieved by controlling the size of nanoparticles including nanowires, nanotubes, and quantum dots. In addition, the band gap may be adjusted by changing the composition ratio of the nanomaterial.
이러한 구성을 갖는 반도체성 나노 소재는 잉크젯 프린팅, 코팅, 임프린트 등의 방법으로 광투과성 기판에 배열될 수 있다.The semiconducting nanomaterial having such a configuration may be arranged on the light transmissive substrate by a method such as inkjet printing, coating, imprint, or the like.
또한, P형 반도체층(132)은 반도체성을 갖는 탄소나노튜브로 이루어질 수 있다. 탄소나노튜브는 제작과정에서 금속성을 갖는 탄소나노튜브와 반도체성을 갖는 탄소나노튜브가 함께 형성되는데, 반도체성을 갖는 탄소나노튜브만을 분리하여 P형 반도체층을 형성할 수 있다. 이외에 탄소나노튜브에 도핑 등을 통하여 반도체성을 부여할 수 있으며 이러한 탄소나노튜브를 이용하여 P형 반도체층을 형성할 수도 있다. 이와 같이 P형 반도체층(132)을 반도체성을 갖는 탄소나노튜브로 형성하면 저항이 낮아서 광전효율이 향상된다.In addition, the P-
한편, N형 반도체층(134)은 인(P), 아세나이드(As) 등의 5족 물질로 이루어진 나노 튜브, 나노 와이어, 양자점을 포함하는 나노 파티클을 포함하는 나노 소재로 이루어질 수 있다.The N-
또한, N형 반도체층(134)은 5족 물질이 도핑 등의 방법으로 부착되어 페르미 준위가 변화된 4족 진성 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 이러한 페르미 준위의 조절 방법은 상기한 P형 반도체층의 형성 방법과 동일하므로 자세한 설명은 생 략한다.In addition, the N-
이러한 구성을 갖는 반도체성 나노 소재는 잉크젯 프린팅, 코팅, 임프린트 등의 방법으로 광투과성 기판 상에 배열될 수 있다.The semiconducting nanomaterial having such a configuration can be arranged on the light transmissive substrate by a method such as inkjet printing, coating, imprint, or the like.
또한, N형 반도체층도 반도체성을 갖는 탄소나노튜브로 이루어질 수 있다.In addition, the N-type semiconductor layer may be made of carbon nanotubes having semiconductor properties.
PN접합 반도체층(130)은 나노 소재로 이루어지므로 투명성을 확보할 수 있을 만큼 충분히 얇게 형성될 수 있다. Since the PN
본 실시예에서는 P형 반도체층(132)과 N형 반도체층(134)이 하나의 층으로 이루어진 것으로 예시하고 있지만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In the present exemplary embodiment, the P-
각의 반도체층(132, 134)은 빛에 반응하는 파장대가 상이한 복수 개의 층으로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 다양한 파장의 빛이 입사할 때, 각각의 파장에 반응하는 반도체층으로 인하여 광전효율이 향상된다. 반응 파장대는 나노 소재의 크기, 물질의 종류, 밴드 갭에 따라 상이하게 조절 가능하다.Each of the semiconductor layers 132 and 134 may be formed of a plurality of layers having different wavelength bands in response to light. Accordingly, when light of various wavelengths is incident, the photoelectric efficiency is improved due to the semiconductor layer reacting to each wavelength. do. The reaction wavelength band can be adjusted differently according to the size of the nanomaterial, the type of material, and the band gap.
이와 같이 P형 반도체층(132)과 N형 반도체층(134)이 반도체성을 갖는 나노 튜브, 나노 와이어, 양자점을 포함하는 나노 파티클을 포함하는 나노 소재로 이루어진 얇은 층으로 형성되면, 빛이 입사할 때, 전극으로 이동한 전자와 정공을 포집하여 충전할 수 있을 뿐만 아니라, 투명성을 안정적으로 확보할 수 있다.As described above, when the P-
또한, PN접합 반도체층(130)을 투명한 유리 등의 광투과성 기판에 형성할 수 있으므로 자동차의 유리, 아파트 창문 등에 태양 전지를 형성하여 용이하게 집전을 할 수 있다.In addition, since the PN
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지를 제조하는 과정을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a solar cell according to a first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 태양 전지를 제작하는 방법은 기판(121) 준비 단계(S101)와, 제1 투명 전극(123) 형성 단계(S102)와 PN접합 반도체층(130) 형성 단계(S103) 및 제2 투명 전극(125) 형성 단계(S103)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the method of manufacturing a solar cell according to the present embodiment includes preparing a
기판(121) 준비 단계(S101)는 광투과성 기판(121)을 준비하는 것으로서, 광투과성 기판(121)은 상기한 바와 같이 투명 무기 기판 또는 투명 플라스틱 기판으로 이루어질 수 있다.The preparing of the substrate 121 (S101) prepares the
제1 투명 전극(123) 형상 단계(S102)는 광투과성 기판(121) 상에 탄소나노튜브 또는 금속 나노 소재를 이용하여 전극을 형성한다. In the step S102 of forming the first
PN접합 반도체층(130) 형성 단계(S103)는 P형 반도체층(132) 형성 단계와 N형 반도체층(134) 형성 단계를 포함하며, P형 반도체층(132)과 N형 반도체층(134)은 반도체성을 갖는 나노 튜브, 나노 와이어 또는 양자점을 갖는 나노 파티클을 포함하는 나노 소재로 이루어진다. 상기한 나노 소재는 잉크젯 프린팅, 코팅, 임프린트 등의 방법으로 P형 반도체층, 또는 N형 반도체층을 형성한다.The forming PN junction semiconductor layer 130 (S103) includes forming the P-
또한, 상기한 반도체층들(132, 134)은 반도체성 나노소재로 이루어질 수 있는데, 특히 탄소나노튜브의 경우에는 반도체성 탄소나노튜브는 금속성 탄소나노튜브와 혼합된 상태로 제조되는데, 반도체성 탄소나노튜브를 금속성 탄소나노튜브에서 분리하여 이용한다.In addition, the semiconductor layers 132 and 134 may be formed of semiconducting nanomaterials. In particular, in the case of carbon nanotubes, semiconducting carbon nanotubes are manufactured in a state of being mixed with metallic carbon nanotubes. The nanotubes are separated from the metallic carbon nanotubes and used.
제2 투명 전극(125) 형성 단계(S104)는 PN접합 반도체층(130) 위에 탄소나노튜브 또는 금속 나노 소재를 이용하여 전극을 형성한다.In the forming of the second transparent electrode 125 (S104), an electrode is formed on the PN
상기한 PN접합 반도체층(130) 형성 단계(S103)는 4존 진성 반도체 물질의 페르미 준위를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 페르미 준위를 조절하는 방법은 이러한 페르미 준위의 조절 방법으로는 암모니아(NH3), 산소 등의 가스를 이용하는 방식과, 칼륨(K), 브롬(Br) 등의 기능 분자와 반응 및 열처리하는 방식, 폴리머(PEI) 물질과의 연결 체인을 이용하는 방식, 및 알루미늄 등과 같은 금속을 도핑하는 방법 등이 적용될 수 있다.The forming of the PN junction semiconductor layer 130 (S103) may further include adjusting a Fermi level of the four-zone intrinsic semiconductor material. The method of controlling the Fermi level is a method of controlling the Fermi level by using a gas such as ammonia (NH 3 ), oxygen, a method of reacting and heat-treating with functional molecules such as potassium (K), bromine (Br), A method using a chain with a polymer (PEI) material and a method of doping a metal such as aluminum may be applied.
또한, PN접합 반도체층(130) 형성 단계(S103)는 나노 소재의 밴드갭을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 밴드갭은 나노 소재의 크기 및 물질 등 변화를 통하여 조절될 수 있다.In addition, the forming of the PN junction semiconductor layer 130 (S103) may further include adjusting a band gap of the nanomaterial. The band gap may be controlled by changing the size and material of the nanomaterial.
또한, 본 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제1 투명 전극(123)과 제2 투명 전극(125)을 PN접합 반도체층(130)에 쇼트키 접합하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing the solar cell according to the present exemplary embodiment may further include schottky bonding the first
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a solar cell according to a second embodiment of the present invention.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 태양 전지는 광투과성 기판(121)과 광투과성 기판(121) 상에 형성된 제1 투명 전극(123), 제1 투명 전극(123) 상에 형성된 PN접합 반도체층(130), PN접합 반도체층(130) 상에 형성된 제2 투명 전극(125), 제2 투명 전극(125) 사이에 형성된 반사방지막(127), 및 축전부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the solar cell according to the present embodiment is formed on the first
제2 투명 전극(125)은 복수 개로 이루어져 이격 배치되며, 제2 투명 전 극(125) 사이에는 반사방지막(127)이 형성된다. 반사방지막(127)은 빛이 반사되지 아니하고, PN접합 반도체층(130)으로 안정적으로 입사하도록 하는 역할을 한다. 본 실시예에서는 제2 투명 전극(125) 사이에 반사방지막이 형성된 것으로 예시하고 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 투명 전극(123)이 이격 형성되고, 제1 투명 전극(123) 사이에 반사방지막(127)이 형성될 수도 있다.A plurality of second
한편, 축전부(140)는 제1 투명 전극(123)과 제2 투명 전극(125)에 전기적으로 연결 설치되는데, 태양 전지에서 발생한 전류를 저장하는 역할을 하는데, 태양광(150)이 조사되면 전하(141)는 N형 반도체층(134)으로 정공(143)은 P형 반도체층(132)으로 이동하는데, 이때 발생한 전류를 축전부에 충전한다. 이에 따라 태양광이 조사되지 않는 기간에도 안정적으로 전력을 공급할 수 있다.On the other hand, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.In the above description of the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a solar cell according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a solar cell according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a solar cell according to a second embodiment of the present invention.
도 4는 태양 전지의 작동 원리를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.4 is a schematic diagram illustrating the operation principle of a solar cell.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
121: 광투과성 기판 123: 제1 투명 전극121: light transmissive substrate 123: first transparent electrode
125: 제2 투명 전극 127: 반사방지막125: second transparent electrode 127: antireflection film
130: PN접합 반도체층 132: P형 반도체층130: PN junction semiconductor layer 132: P-type semiconductor layer
134: N형 반도체층 140: 축전부134: N-type semiconductor layer 140: power storage
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