KR20110001755A - 태양전지 및 이의 제조방법 - Google Patents

태양전지 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110001755A
KR20110001755A KR1020090059433A KR20090059433A KR20110001755A KR 20110001755 A KR20110001755 A KR 20110001755A KR 1020090059433 A KR1020090059433 A KR 1020090059433A KR 20090059433 A KR20090059433 A KR 20090059433A KR 20110001755 A KR20110001755 A KR 20110001755A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
buffer layer
layer
solar cell
light absorbing
forming
Prior art date
Application number
KR1020090059433A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101081300B1 (ko
Inventor
윤희경
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020090059433A priority Critical patent/KR101081300B1/ko
Publication of KR20110001755A publication Critical patent/KR20110001755A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101081300B1 publication Critical patent/KR101081300B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0749—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type including a AIBIIICVI compound, e.g. CdS/CulnSe2 [CIS] heterojunction solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03923—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including AIBIIICVI compound materials, e.g. CIS, CIGS
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

태양전지가 개시된다. 태양전지는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상에 배치되며, 징크 화합물을 포함하는 버퍼층; 및 상기 버퍼층 상에 배치되는 윈도우층을 포함한다. 징크 화합물은 화학식 ZnXAY으로 표현된다. 여기서, A는 황, 셀레늄 및 텔레늄으로 구성되는 그룹으로부터 선택되고, X는 0보다 크고 2보다 작으며, Y는 0보다 크고 2보다 작다.
태양전지, 징크, 텔레늄, 버퍼층

Description

태양전지 및 이의 제조방법{SOLAR CELL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
실시예는 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 에너지의 수요가 증가함에 따라서, 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지에 대한 개발이 진행되고 있다.
특히, 유리기판, 금속 이면 전극층, p형 CIGS계 광 흡수층, 고 저항 버퍼층, n형 창층 등을 포함하는 기판 구조의 pn 헤테로 접합 장치인 CIGS계 태양전지가 널리 사용되고 있다.
실시예는 향상된 효율을 가지고, 카드뮴 등과 같은 중금속이 없거나, 중금속을 적게 포함하는 태양전지 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 태양전지는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상에 배치되며, 징크 화합물을 포함하는 버퍼층; 및 상기 버퍼층 상에 배치되는 윈도우층을 포함한다.
일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 기판 상에 전극층을 형성하는 단계; 상기 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 상기 광 흡수층 상에 아래의 화학식으로 표현되는 징크 화합물을 포함하는 버퍼층을 형성하는 단계; 및 상기 버퍼층 상에 윈도우층을 형성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 징크 화합물은 화학식 ZnXAY으로 표현되고, A는 황, 셀레늄 및 텔레늄으로 구성되는 그룹으로부터 선택되고, X는 0보다 크고 2보다 작으며, Y는 0보다 크고 2보다 작다.
실시예에 따른 태양전지는 황화 카드뮴 대신에 상기 징크 화합물을 포함하는 버퍼층을 포함한다. 즉, 실시예에 다른 태양전지는 카드뮴을 사용하지 않고, 버퍼층을 형성할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 카드뮴 등과 같은 중금속을 포함하지 않 거나, 매우 적게 포함된다.
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 인체에 손상을 가하지 않으며, 중금속에 의한 오염을 방지한다.
또한, 상기 징크 화합물을 포함하는 버퍼층에는 은 또는 알루미늄이 용이하게 도핑될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 버퍼층의 밴드갭 에너지를 은 또는 알루미늄에 의해서 용이하게 조절할 수 있고, 효율을 향상시킬 수 있다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 막, 전극, 홈 또는 층 등이 각 기판, 전극, 막, 홈 또는 층 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 태양전지의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 태양전지는 지지기판(100), 이면전극층(200), 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500) 및 윈도우층(600)을 포함한다.
상기 지지기판(100)은 플레이트 형상을 가지며, 상기 이면전극층(200), 상기 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500) 및 상기 윈도우층(600)을 지지 한다.
상기 지지기판(100)은 절연체일 수 있다. 상기 지지기판(100)은 유리기판, 플라스틱기판 또는 금속기판일 수 있다. 더 자세하게, 상기 지지기판(100)은 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판일 수 있다. 상기 지지기판(100)은 투명할 수 있다. 상기 지지기판(100)은 리지드하거나 플렉서블할 수 있다.
상기 이면전극층(200)은 상기 지지기판(100) 상에 배치된다. 상기 이면전극층(200)은 도전층이다. 상기 이면전극층(200)으로 사용되는 물질의 예로서는 몰리브덴(Mo) 등의 금속을 들 수 있다.
또한, 상기 이면전극층(200)은 두 개 이상의 층들을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 층들은 같은 금속으로 형성되거나, 서로 다른 금속으로 형성될 수 있다.
상기 광 흡수층(300)은 상기 이면전극층(200) 상에 배치된다. 상기 광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족계 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(300)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다.
상기 광 흡수층(300)의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1eV 내지 1.8eV일 수 있다.
상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300)에 직접 접촉한다.
상기 버퍼층(400)은 징크 화합물을 포함한다. 상기 버퍼층(400)은 상기 징크 화합물로 이루어질 수 있다.
상기 징크 화합물은 화학식 ZnXAY으로 표현되고, 여기서, A는 황, 셀레늄 및 텔레늄으로 구성되는 그룹으로부터 선택되고, X는 0보다 크고 2보다 작으며, Y는 0보다 크고 2보다 작다.
즉, 상기 버퍼층(400)은 징크 설파이트, 징크 셀레나이드 또는 징크 텔로리움 등을 포함할 수 있다.
더 자세하게, 상기 버퍼층(400)은 징크 설파이트, 징크 셀레나이드 또는 징크 텔로리움으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 버퍼층(400)은 ZnS, ZnSe 또는 ZnTe를 포함할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(400)은 ZnS, ZnSe 또는 ZnTe로 이루어 질 수 있다.
또한, X는 약 0.9 내지 1.1일 수 있고, Y는 약 0.9 내지 1.1일 수 있다.
상기 버퍼층(400)은 은 또는 알루미늄을 포함한다. 더 자세하게, 상기 버퍼층(400)은 은 또는 알루미늄을 도펀트로 포함할 수 있다.
즉, 상기 버퍼층(400)은 상기 징크 화합물로 이루어지고, 상기 징크 화합물에 은 또는 알루미늄이 도핑될 수 있다.
은은 약 1wt% 내지 10wt%의 농도로 도핑될 수 있다. 또한, 알루미늄은 1wt% 내지 10wt%의 농도로 도핑될 수 있다.
또한, 은 및 알루미늄이 동시에 상기 징크 화합물에 도핑될 수 있다.
상기 버퍼층(400)의 두께는 약 50㎚ 내지 약 150㎚일 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(400)의 밴드갭 에너지는 약 2 eV 내지 약 2.5 eV일 수 있다.
상기 고저항 버퍼층(500)은 상기 고저항 버퍼층(500)은 상기 버퍼층(400) 상 에 배치된다. 상기 고저항 버퍼층(500)은 불순물이 도핑되지 않은 징크 옥사이드(i-ZnO)를 포함한다. 상기 고저항 버퍼층(500)의 에너지 밴드갭은 약 3.1eV 내지 3.3eV이다.
상기 윈도우층(600)은 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 배치된다. 상기 윈도우층(600)은 투명하며, 도전층이다. 상기 윈도우층(600)으로 사용되는 물질의 예로서는 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드(Al doped ZnO;AZO) 등을 들 수 있다.
상기 버퍼층은 황화 카드뮴 대신에 상기 징크 화합물을 포함한다. 즉, 실시예에 다른 태양전지는 카드뮴을 사용하지 않고, 버퍼층을 형성할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 카드뮴 등과 같은 중금속을 포함하지 않거나, 매우 적게 포함된다.
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 인체에 손상을 가하지 않으며, 중금속에 의한 오염을 방지한다.
또한, 상기 버퍼층에는 은 또는 알루미늄이 용이하게 도핑될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 상기 버퍼층의 밴드갭 에너지를 은 또는 알루미늄에 의해서 용이하게 조절할 수 있고, 전체적인 광-전 효율을 향상시킬 수 있다.
도 2 내지 도 4는 실시예에 따른 태양전지를 제조하기 위한 공정을 도시한 단면도들이다. 본 제조방법에서는 앞서 설명한 태양전지를 참고하여 설명한다. 본 제조방법에 대한 설명에 있어서, 앞선 태양전지에 관한 설명은 본질적으로 결합될 수 있다.
도 2을 참조하면, 지지기판(100) 상에 스퍼터링 공정에 의해서 몰리브덴 등과 같은 금속이 증착되고, 이면전극층(200)이 형성된다. 상기 이면전극층(200)은 공정 조건이 서로 다른 두 번의 공정들에 의해서 형성될 수 있다.
상기 지지기판(100) 및 상기 이면전극층(200) 사이에는 확산 방지막과 같은 추가적인 층이 개재될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 이면전극층(200) 상에 광 흡수층(300) 및 버퍼층(400)이 차례로 형성된다.
상기 광 흡수층(300)은 스퍼터링 공정 또는 증발법 등에 의해서 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 광 흡수층(300)을 형성하기 위해서 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄을 동시 또는 구분하여 증발시키면서 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(300)을 형성하는 방법과 금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션(Selenization) 공정에 의해 형성시키는 방법이 폭넓게 사용되고 있다.
금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션 하는 것을 세분화하면, 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정에 의해서, 상기 이면전극(200) 상에 금속 프리커서 막이 형성된다.
이후, 상기 금속 프리커서 막은 셀레이제이션(selenization) 공정에 의해서, 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(300)이 형성된다.
이와는 다르게, 상기 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 상기 셀레니제이션 공정은 동시에 진행될 수 있다.
이와는 다르게, 구리 타겟 및 인듐 타겟 만을 사용하거나, 구리 타겟 및 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 셀레니제이션 공정에 의해서, CIS계 또는 CIG계 광 흡수층(300)이 형성될 수 있다.
이후, 상기 광 흡수층(300) 상에 징크 화합물이 증착되어 상기 버퍼층(400)이 형성된다.
상기 버퍼층(400)은 화학 용액 성장법(chemical bath depositon;CBD) 또는 스프레이법에 의해서 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 버퍼층(400)이 CBD 공정에 의해서, 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(400)이 형성되기 위해서, 먼저, 징크 설페이트, 텔루륨 및 암모니아를 포함하는 수용액이 제조된다.
상기 수용액은 징크 설페이트를 약 1mM 내지 약 5mM로 포함하고, 텔루륨을 약 10mM 내지 약 50mM로 포함하고, 암모니아를 약 1mM 내지 약 10mM로 포함할 수 있다.
이후, 상기 광 흡수층(300)은 상기 수용액에 노출된다. 즉, 상기 광 흡수층(300)은 상기 수용액과 직접 접촉하고, 화학 반응에 의해서, 상기 광 흡수층(300) 상에 상기 버퍼층(400)이 형성된다. 이때, 반응 온도는 약 60℃ 내지 약 80℃일 수 있다. 또한, 반응 시간은 약 10분 내지 약 15분 일 수 있다.
또한, 상기 수용액에 은 및/또는 알루미늄의 화합물이 포함되고, 상기 CBD 공정에서, 상기 버퍼층(400)에 은 및/또는 알루미늄이 도핑될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 버퍼층(400)은 스프레이법에 의해서 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 징크 화합물 입자가 알콜계 용매에 분산되고, 상기 징크 화합물이 분산된 용매는 상기 광 흡수층(300)에 분사된다. 이때, 상기 징크 화합물의 입자의 크기는 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 또한, 상기 용매가 분사되는 과정에서 열처리 공정도 진행될 수 있다.
상기 용매가 분사되는 과정은 약 100℃ 내지 약 150℃의 온도에서 진행될 수 있으며, 약 5분 내지 15분 동안 진행될 수 있다.
상기 용매에 은 및/또는 알루미늄이 분산될 수 있다. 이에 따라서, 상기 버퍼층(400)에 은 및/또는 알루미늄이 도핑될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 버퍼층(400) 상에 징크 옥사이드가 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되고, 상기 고저항 버퍼층(500)이 형성된다.
이후, 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 윈도우층(600)이 형성된다. 상기 윈도우층(600)을 형성하기 위해서, 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 투명한 도전물질이 적층된다. 상기 투명한 도전물질의 예로서는 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드 등을 들 수 있다.
실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 상기 징크 화합물 포함하는 버퍼층(400)을 제공하여, 중금속을 포함하지 않고, 향상된 효율을 가지는 태양전지를 제공할 수 있다.
실험예
소다라임 글래스 기판 상에 몰리브덴을 증착하여, 약 1000㎚의 이면전극층을 형성하였다. 이후, 상기 이면전극층 상에 구리, 인듐, 갈륨 및 셀레늄을 동시 증발법에 의해서 증착하여, 약 1800㎚의 광 흡수층을 형성하였다. 이후, 상기 광 흡수층은 약 3mM의 ZnSO4, 약 30mM의 Te, 약 0.5mM의 AgSO4 및 약 5mM의 NH4OH를 포함하는 수용액에 약 12분 동안 담겨진다. 상기 수용액의 온도는 약 70℃였다. 이에 따라서, 상기 광 흡수층 상에 약 75㎚의 두께를 가지는 버퍼층#1이 형성되었다. 이후, 상기 버퍼층 상에 i-ZnO를 약 75 ㎚로 증착하여, 고저항 버퍼층을 형성하였고, 상기 고저항 버퍼층 상에 알루미늄 도핑된 ZnO(AZO)를 약 800 ㎚의 두께로 증착하여 윈도우층을 형성하였다. 상기 버퍼층#의 밴드갭 에너지는 약 2.2eV 이었다.
비교예
나머지 층은 실험예와 동일하고, 버퍼층#2는 CdS를 사용하여, 약 75㎚의 두께로, CBD에 의해서 형성하였다.
실험예의 태양전지는 비교예의 태양전지 보다 약 1 % 더 향상된 출력을 가졌다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지 의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 태양전지의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 실시예에 따른 태양전지를 제조하기 위한 공정을 도시한 단면도들이다.

Claims (7)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 광 흡수층;
    상기 광 흡수층 상에 배치되며, 아래의 화학식으로 표현되는 징크 화합물을 포함하는 버퍼층; 및
    상기 버퍼층 상에 배치되는 윈도우층을 포함하는 태양전지.
    화학식
    ZnXAY
    여기서, A는 황, 셀레늄 및 텔레늄으로 구성되는 그룹으로부터 선택되고, X는 0보다 크고 2보다 작으며, Y는 0보다 크고 2보다 작다.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 버퍼층 및 상기 윈도우층 사이에 개재되며, 징크 옥사이드를 포함하는 고저항 버퍼층을 포함하는 태양전지.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 버퍼층은 은 또는 알루미늄을 포함하는 태양전지.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 버퍼층은 2 eV 내지 2.5 eV의 밴드갭 에너지를 가지는 태양전지.
  5. 기판 상에 전극층을 형성하는 단계;
    상기 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계;
    상기 광 흡수층 상에 아래의 화학식으로 표현되는 징크 화합물을 포함하는 버퍼층을 형성하는 단계; 및
    상기 버퍼층 상에 윈도우층을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지의 제조방법.
    화학식
    ZnXAY
    여기서, A는 황, 셀레늄 및 텔레늄으로 구성되는 그룹으로부터 선택되고, X는 0보다 크고 2보다 작으며, Y는 0보다 크고 2보다 작다.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 버퍼층을 형성하는 단계는
    징크 설페이트 및 상기 A를 포함하는 용액을 형성하는 단계; 및
    상기 광 흡수층을 상기 용액에 노출시키는 단계를 포함하는 태양전지의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 버퍼층을 형성하는 단계는
    상기 징크 화합물를 용매에 분산시키는 단계; 및
    상기 징크 화합물이 분산된 용매를 상기 광 흡수층에 분사하는 단계를 포함하는 태양전지의 제조방법.
KR1020090059433A 2009-06-30 2009-06-30 태양전지 및 이의 제조방법 KR101081300B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090059433A KR101081300B1 (ko) 2009-06-30 2009-06-30 태양전지 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090059433A KR101081300B1 (ko) 2009-06-30 2009-06-30 태양전지 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110001755A true KR20110001755A (ko) 2011-01-06
KR101081300B1 KR101081300B1 (ko) 2011-11-08

Family

ID=43610285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090059433A KR101081300B1 (ko) 2009-06-30 2009-06-30 태양전지 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101081300B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101144475B1 (ko) * 2011-03-23 2012-05-11 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
KR101322652B1 (ko) * 2012-04-10 2013-10-29 한국과학기술원 ＺｎＳ／ＣＩＧＳ 박막태양전지 및 제조방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101349484B1 (ko) 2011-11-29 2014-01-10 엘지이노텍 주식회사 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
KR101372026B1 (ko) * 2012-04-18 2014-03-10 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4264801B2 (ja) 2002-07-12 2009-05-20 本田技研工業株式会社 化合物薄膜太陽電池の製造方法
JP4523333B2 (ja) 2004-05-21 2010-08-11 本田技研工業株式会社 カルコパイライト型太陽電池の特性評価方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101144475B1 (ko) * 2011-03-23 2012-05-11 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
KR101322652B1 (ko) * 2012-04-10 2013-10-29 한국과학기술원 ＺｎＳ／ＣＩＧＳ 박막태양전지 및 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101081300B1 (ko) 2011-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8003430B1 (en) Sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
KR101219972B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
JP5576489B2 (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
KR101154786B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR100999810B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR20130052478A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101081300B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101219835B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101081270B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101210046B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101180998B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101897073B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조 방법
KR101262529B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR20110036220A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
JP2016225335A (ja) 化合物薄膜太陽電池用基材、化合物薄膜太陽電池、化合物薄膜太陽電池モジュール、化合物薄膜太陽電池用基材の製造方法、および、化合物薄膜太陽電池の製造方法
KR20110046196A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101273179B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR20100109317A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101610382B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
JPWO2017068923A1 (ja) 光電変換素子
KR101210154B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101428147B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR101081309B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101055135B1 (ko) 태양전지
KR101055103B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141007

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151005

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161006

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171011

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee