KR20110135621A - 박막형 비정질 실리콘 태양전지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막형 비정질 실리콘 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 개 층에 비정질 실리콘 및 결정질 실리콘이 혼합된 복합 박막을 적어도 하나 이상 구비된 태양전지층이 적층되고, 태양전지층 내에 버퍼층을 포함하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지에 있어서, 비정질 실리콘은 실란(Silane)(SiH4), 디실란(Disilane)(Si2H6), 사이클로펜타실란(Cyclopentasilane)(Si5H10), 사이클로헥사실란(Cyclohexasilane) (Si6H12) 중 어느 하나 이상이며, 복합 박막은 비정질 실리콘을 매트릭스(matrix)로 하여 분산된 결정질 실리콘 입자를 포함하고, 결정질 실리콘은 입자의 크기가 약 1nm 내지 700nm의 나노 결정 실리콘이고, 버퍼층은 게르마늄, Si:H의 탄화물, 산화물, 질화물 및 불화물 중 적어도 하나 이상이며, 버퍼층의 결정구조는 비정질, 미결정, 다결정의 단일 구조 또는 둘 이상의 복합구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 비정질 실리콘과 나노 결정질 실리콘으로 구성된 태양전지용 복합 박막으로 이루어져 이를 이용함으로써 복합 박막을 가지는 고효율의 태양전지를 간편하고 간단한 공정과정과 저비용으로 제조할 수 있어 생산비용면에서 경제적인 효과가 있다. 또한, 본 발명은 태양광 또는 라이트 쇼킹(Light-Soaking)에 의한 태양전지의 열화율을 최소화함으로써 태양전지의 변환효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 반도체층의 증착속도를 증가시키더라도 태양전지의 열화율을 최소화할 수 있으므로 박막형 태양전지의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

박막형 비정질 실리콘 태양전지 및 그 제조방법{Thin film type amorphous silicon solar cell and method for manufacturing the same}
본 발명은 박막형 비정질 실리콘 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 태양전지에 응용되는 실리콘 반도체층을 비정질 실리콘과 나노결정 실리콘을 함께 포함하는 복합 박막으로 구성하여 박막형 태양전지의 열화율을 최소화함과 아울러 박막형 태양전지의 변환효율을 향상시킬 수 있는 박막형 비정질 실리콘 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 고유가 및 환경 문제로 인하여 신 재생에너지 부분이 많은 주목을 받고 있으며, 그 중 태양전지에 대한 연구 및 양산화가 가장 활발히 진행되고 있다.
태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.
이는 태양전지가 다른 신 재생에너지원에 비해 그 에너지원을 장소에 구애받지 않고 어디에서든지 사용할 수 있는 장점이 있기 때문이다.
그리고 태양전지는 공해가 없다는 장점 때문에 지구환경 보전의 관점으로 다시 한번 재평가되고 있으며, 차세대 청정에너지원으로서의 연구가 활발히 진행되고 있다.
일반적으로 태양전지는 태양이 방출하는 빛 에너지를 반도체 특성을 이용하여 전기 에너지로 변환시키는 장치로서, p-n접합으로 구성된 다이오드를 사용하며, 광흡수층으로 사용되는 물질에 따라 다양한 종류로 구분된다.
태양전지의 구조 및 원리에 대해서 간단히 설명하면, 태양전지는 P(Positive)형 반도체와 N(Negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합 구조를 하고 있으며, 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(Hole)과 전자(Electron)가 발생하고, 이때, PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공(+)는 P형 반도체쪽으로 이동하고 상기 전자(-)는 N형 반도체쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생하게 됨으로써 전력을 생산할 수 있게 된다.
특히, 광흡수층으로 실리콘을 사용하는 태양전지는 결정질 기판형 태양전지와, 비정질의 박막형 태양전지로 구분된다.
상기 기판형 태양전지는 실리콘 웨이퍼(wafer)와 같은 반도체 물질 자체를 기판으로 이용하여 제조한 것으로, 박막형 태양전지에 비하여 효율이 다소 우수하기는 하지만, 고가의 반도체 기판을 이용하기 때문에 제조비용이 상승하는 단점이 있고 공정상 두께를 최소화하는데 한계가 있다.
상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 제조한 것으로, 기판형 태양전지에 비하여 효율이 다소 떨어지기는 하지만, 얇은 두께로 제조가 가능하고 저가의 재료를 이용할 수 있어 제조비용이 감소하는 장점이 있으므로 대량생산에 적합하다.
즉, 상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양전지를 제조한 것이고, 상기 기판형 태양전지는 실리콘과 같은 반도체 물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이다.
상기 기판형 태양전지는 상기 박막형 태양전지에 비하여 효율이 다소 우수하기는 하지만, 공정상 두께를 최소화하는데 한계가 있고 고가의 반도체 기판을 이용하기 때문에 제조비용이 상승하는 단점이 있다.
상기 박막형 태양전지는 상기 기판형 태양전지에 비하여 효율이 다소 떨어지기는 하지만, 얇은 두께로 제조가 가능하고 저가의 재료를 이용할 수 있어 제조비용이 감소하는 장점이 있어 대량생산에 적합하다.
상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판상에 전면전극을 형성하고, 상기 전면전극 위에 반도체층을 형성하고, 상기 반도체층 위에 후면전극을 형성하여 제조된다.
현재 상용화된 단결정 벌크 실리콘을 이용한 태양 전지는 높은 제조 단가 및 설치 비용으로 인하여 적극적인 활용이 이루어지지 못하는 상황이다.
이러한 비용 문제를 해결하기 위하여 Si를 이용한 박막형 태양전지에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 고효율 태양전지를 제조하기 위한 여러 가지 시도들이 제안, 연구되고 있다.
태양전지에서 변환효율(Efficiency)을 높이는 것은 매우 중요하다. 서로 다른 광학 밴드갭(Optical Bandgap)을 갖는 물질을 함께 사용하면 넓은 범위의 빛을 효과적으로 이용할 수 있게 되고, 변환효율을 높일 수 있다.
실리콘은 결정상태에 따라 상이한 밴드갭을 갖는다. 비정질 실리콘과 결정질 실리콘의 밴드갭은 각각 1.7eV와 1.1eV이다.
종래의 태양전지에서 변환효율을 높이기 위하여 비정질 실리콘층과 결정질 실리콘층으로 이중의 태양전지층으로 적층하는 탠덤셀 구조가 제안되기도 하였다.
이러한 태양전지는 비정질 실리콘과 결정질 실리콘이 함께 공존하여 태양전지의 변환효율을 높일 수 있을 것으로 기대된다.
그러나, 다른 입자상을 가지는 실리콘층을 다층으로 적층하는 태양전지는 공정이 복잡하고 길어지는 문제가 있고, 구조상 직렬접속이기 때문에 빛에 의해 생성된 전류가 태양전지층들 중에 전류가 적게 발생하는 태양전지 층에 의해 제한되는 문제가 있다. 따라서, 각 태양전지 층에서 발생하는 광전류를 동일하게 설계 제조해야만 높은 효율을 얻게 되는 어려움이 있다.
한편, 태양전지에서 실리콘 막을 형성하는 방법으로는 모노실란 가스나 다이실란가스의 화학기상증착법 (CVD)이 많이 사용되고 있다.
그러나, CVD법에 의한 실리콘막 형성은 기상반응을 이용하기 때문에 기상이나 반응실 벽에서 반응해, 오염이나 이물을 발생시켜 생산수율이 낮아지는 문제가 있다. 또한, 막 형성속도가 느려 생산성이 낮다.
그리고, 진공장치와 고주파발생장치 등을 사용하기 때문에 장비가 복잡하고 비싼 단점이 있다. 재료면에서는 독성, 반응성이 높은 가스상의 실렌을 사용하기 때문에 취급이 어렵고, 장치가 더욱 고가가 되게 된다.
또한, 태양전지 변환효율에서 중요한 전하수명(Carrier lifetime)은 막에 존재하는 결함(Defect)에 영향을 받는다.
결함은 전하의 재결합(Recombination)을 촉진해, 전하수명을 감소시키고, 태양전지의 변환효율도 낮아지게 한다.
따라서, 비정질 실리콘과 결정질 실리콘의 공존으로 변환효율을 높으면서도 계면 결함을 감소시키고, 공정과 제조장치가 간편하고 용이하여 경제적인 태양전지에 대한 필요성이 높아지고 있다.
덧붙여, 일반적으로 건물외장재로 사용되는 태양광 전지 모듈(이하 "태양전지 모듈"로 기재함)은 일반유리에 아몰퍼스 실리콘 박막필름(Amorphous Thin-Film)을 증착하여 투광성 및 발전성능을 유지하도록 제작하는데(Law module), 이때 사용되는 아몰퍼스 실리콘 박막필름은 특성상 쉽게 산화되며 외부의 충격에 쉽게 손상되는 단점이 있어 별도 보호작용을 하는 장치가 필요하다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, p형 비정질 실리콘층과 i형 비정질 실리콘층 사이에 버퍼층을 삽입하여, 그의 계면에서의 결함 들을 줄임으로써, 빛에 의해 발생하는 캐리어의 재결합을 줄여 효율을 증가시킬 수 있는 박막형 비정질 실리콘 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 부수적인 과제는 종래 태양전지에서 사용되는 비정질 실리콘과 결정질 실리콘을 복합 박막으로 조성하여 광전변환효율을 증가시킬 수 있는 박막형 비정질 실리콘 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 부수적인 과제는 태양전지를 제조함에 있어 고가의 장치나 복잡한 공정을 거칠 필요없이, 간편하고 간단한 공정과정과 저비용의 장치로 태양전지를 제조하여 생산비용을 절감할 수 있는 박막형 비정질 실리콘 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 부수적인 과제는 박막형 태양전지의 열화율을 최소화함과 아울러 박막형 태양전지의 변환효율을 향상시킬 수 있는 박막형 비정질 실리콘 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 한 개 층에 비정질 실리콘 및 결정질 실리콘이 혼합된 복합 박막을 적어도 하나 이상 구비된 태양전지층이 적층되고, 상기 태양전지층 내에 버퍼층을 포함하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지에 있어서, 상기 비정질 실리콘은 실란(Silane)(SiH4), 디실란(Disilane)(Si2H6), 사이클로펜타실란(Cyclopentasilane)(Si5H10), 사이클로헥사실란(Cyclohexasilane) (Si6H12) 중 어느 하나 이상이며, 상기 복합 박막은 상기 비정질 실리콘을 매트릭스(matrix)로 하여 분산된 결정질 실리콘 입자를 포함하고, 상기 결정질 실리콘은 입자의 크기가 약 1nm 내지 700nm의 나노 결정 실리콘이고, 상기 버퍼층은 게르마늄, Si:H의 탄화물, 산화물, 질화물 및 불화물 중 적어도 하나 이상이며, 상기 버퍼층의 결정구조는 비정질, 미결정, 다결정의 단일 구조 또는 둘 이상의 복합구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 태양전지층은 하부 글라스 기판, 제1 투명전도층, 복수의 p-i-n 반도체층, 제2 투명전도층 및 후면전극층이 순차적으로 적층되며, 비정질 Si:H, 미결정 Si:H, 및 다결정 Si:H 중 적어도 하나 이상이고, 상기 제1 및 제2 투명전도층은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H, SnO2, SnO2:F 및 ITO(Indium Tin Oxide) 중 적어도 어느 하나 이상이고, 상기 후면전극층은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)인 것을 특징으로 한다.
한 개 층에 비정질 실리콘 및 결정질 실리콘이 혼합된 복합 박막을 적어도 하나 이상 구비된 태양전지층이 적층되고, 상기 태양전지층 내에 버퍼층을 포함하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제조방법에 있어서, 글라스 기판이 마련되는 단계, 상기 글라스 기판상에 제1 투명전도층이 형성되는 단계, 상기 제1 투명전도층 상에 반도체층이 형성되는 단계, 상기 반도체층 상에 제2 투명전도층이 형성되는 단계, 상기 제2 투명전도층 상에 후면전극층이 형성되는 단계 및 열처리 가스를 이용하여 약 100 내지 300℃로 약 10 내지 100분 동안 가압열처리하는 단계를 포함하며, 상기 반도체층은 p형의 비정질 실리콘층과 i형의 비정질 실리콘층과 n형의 비정질 실리콘층이 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하고, 상기 p형의 비정질 실리콘층과 i형의 비정질 실리콘층 사이에 버퍼층이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 비정질 실리콘은 실란(Silane)(SiH4), 디실란(Disilane)(Si2H6), 사이클로펜타실란(Cyclopentasilane)(Si5H10), 사이클로헥사실란(Cyclohexasilane) (Si6H12) 중 어느 하나 이상이며, 상기 버퍼층은 게르마늄, Si:H의 탄화물, 산화물, 질화물 및 불화물 중 적어도 하나 이상이고, 상기 버퍼층의 결정구조는 비정질, 미결정, 다결정의 단일 구조 또는 둘 이상의 복합구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 투명전도층은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H, SnO2, SnO2:F 및 ITO(Indium Tin Oxide) 중 적어도 어느 하나 이상이고, 상기 후면전극층은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 비정질 실리콘과 나노 결정질 실리콘으로 구성된 태양전지용 복합 박막으로 이루어져 이를 이용함으로써 복합 박막을 가지는 고효율의 태양전지를 간편하고 간단한 공정과정과 저비용으로 제조할 수 있어 생산비용면에서 경제적인 효과가 있다.
또한, 본 발명은 태양광 또는 라이트 쇼킹(Light-Soaking)에 의한 태양전지의 열화율을 최소화함으로써 태양전지의 변환효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 반도체층의 증착속도를 증가시키더라도 태양전지의 열화율을 최소화할 수 있으므로 박막형 태양전지의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 비정질 실리콘 태양전지를 나타낸 개략적으로 도시한 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 박막형 비정질 실리콘 태양전지의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 비정질 실리콘 태양전지를 나타낸 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막형 비정질 실리콘 태양전지는 먼저, 한 개 층에 비정질 실리콘 및 결정질 실리콘이 혼합된 복합 박막을 적어도 하나 이상 구비된 태양전지층이 적층된다.
그리고, 상기 태양전지층 내에 버퍼층을 포함하는데, 상기 버퍼층은 게르마늄, Si:H의 탄화물, 산화물, 질화물 및 불화물 중 적어도 하나 이상으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 버퍼층(600)은 게르마늄, Si:H의 탄화물, 산화물, 질화물 및 불화물 중 적어도 하나 이상이며, 상기 버퍼층(600)의 결정구조는 비정질, 미결정, 다결정의 단일 구조 또는 둘 이상의 복합구조로 이루어진 것이 바람직하다.
여기서, 상기 비정질 실리콘은 실란(Silane)(SiH4), 디실란(Disilane)(Si2H6), 사이클로펜타실란(Cyclopentasilane)(Si5H10), 사이클로헥사실란(Cyclohexasilane) (Si6H12) 중 어느 하나 이상으로 이루어진다.
또한, 상기 복합 박막은 상기 비정질 실리콘을 매트릭스(matrix)로 하여 분산된 결정질 실리콘 입자를 포함한다.
이때, 상기 결정질 실리콘은 입자의 크기가 약 1nm 내지 700nm의 나노 결정 실리콘인 것이 바람직하다.
한편, 상기 태양전지층은 하부 글라스 기판(100), 제1 투명전도층(200), 복수의 p-i-n 반도체층(300), 제2 투명전도층(400) 및 후면전극층(500)이 순차적으로 적층된다.
여기서, 상기 태영전지층은 비정질 Si:H, 미결정 Si:H, 및 다결정 Si:H 중 적어도 하나 이상으로 이루어진 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1 및 제2 투명전도층(400)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H, SnO2, SnO2:F 및 ITO(Indium Tin Oxide) 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있으며, 상기 후면전극층(500)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제조방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제조방법은, 먼저 한 개 층에 비정질 실리콘 및 결정질 실리콘이 혼합된 복합 박막을 적어도 하나 이상 구비된 태양전지층이 적층되고, 상기 태양전지층 내에 버퍼층(600)을 포함하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제조방법에 있어서, 글라스 기판이 마련(단계S100)되면, 상기 글라스 기판상에 제1 투명전도층(200)이 형성(단계S200)된다.
그 다음, 상기 제1 투명전도층(200) 상에 반도체층(300)이 형성(단계S300)되고, 상기 반도체층(300) 상에 제2 투명전도층(400)이 형성(단계S400)된 후, 상기 제2 투명전도층(400) 상에 후면전극층(500)이 형성(단계S500)된다.
그 다음, 마지막으로 열처리 가스를 이용하여 약 100 내지 300℃로 약 10 내지 100분 동안 가압열처리(단계S600)한다.
이때, 상기 반도체층(300)은 p형의 비정질 실리콘층(310)과 i형의 비정질 실리콘층(320)과 n형의 비정질 실리콘층(330)이 적층되어 이루어진다.
그리고, 상기 p형의 비정질 실리콘층(310)과 i형의 비정질 실리콘층(320) 사이에 버퍼층(600)이 형성된다.
여기서, 상기 비정질 실리콘은 실란(Silane)(SiH4), 디실란(Disilane)(Si2H6), 사이클로펜타실란(Cyclopentasilane)(Si5H10), 사이클로헥사실란(Cyclohexasilane) (Si6H12) 중 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 버퍼층(600)은 게르마늄, Si:H의 탄화물, 산화물, 질화물 및 불화물 중 적어도 하나 이상이며, 상기 버퍼층(600)의 결정구조는 비정질, 미결정, 다결정의 단일 구조 또는 둘 이상의 복합구조로 이루어진다.
한편, 상기 제1 및 제2 투명전도층(400)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H, SnO2, SnO2:F 및 ITO(Indium Tin Oxide) 중 적어도 어느 하나 이상이고, 상기 후면전극층(500)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)인 것이 바람직하다.
따라서, 높은 광전 변환 효율을 갖는 태양전지 소자를 제조할 수 있게 된다. 즉, 본 발명이 상용화되면 차세대 청정 에너지원으로서 지구 환경 보전에 기여할 것이고, 공공시설, 민간시설, 군수시설 등에 직접 응용되어 막대한 경제적 가치를 창출할 수 있을 것이다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
100: 하부 글라스 기판 200: 제1 투명 전도층
300: 반도체층 310: p형의 비정질 실리콘층
320: i형의 비정질 실리콘층 330: n형의 비정질 실리콘층
400: 제2 투명전도층 500: 후면전극층
600: 버퍼층

Claims (5)

  1. 한 개 층에 비정질 실리콘 및 결정질 실리콘이 혼합된 복합 박막을 적어도 하나 이상 구비된 태양전지층이 적층되고, 상기 태양전지층 내에 버퍼층을 포함하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지에 있어서,
    상기 비정질 실리콘은 실란(Silane)(SiH4), 디실란(Disilane)(Si2H6), 사이클로펜타실란(Cyclopentasilane)(Si5H10), 사이클로헥사실란(Cyclohexasilane) (Si6H12) 중 어느 하나 이상이며, 상기 복합 박막은 상기 비정질 실리콘을 매트릭스(matrix)로 하여 분산된 결정질 실리콘 입자를 포함하고, 상기 결정질 실리콘은 입자의 크기가 1nm 내지 700nm의 나노 결정 실리콘이고, 상기 버퍼층은 게르마늄, Si:H의 탄화물, 산화물, 질화물 및 불화물 중 적어도 하나 이상이며, 상기 버퍼층의 결정구조는 비정질, 미결정, 다결정의 단일 구조 또는 둘 이상의 복합구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양전지층은 하부 글라스 기판, 제1 투명전도층, 복수의 p-i-n 반도체층, 제2 투명전도층 및 후면전극층이 순차적으로 적층되며, 비정질 Si:H, 미결정 Si:H, 및 다결정 Si:H 중 적어도 하나 이상이고, 상기 제1 및 제2 투명전도층은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H, SnO2, SnO2:F 및 ITO(Indium Tin Oxide) 중 적어도 어느 하나 이상이고, 상기 후면전극층은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)인 것을 특징으로 하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지.
  3. 한 개 층에 비정질 실리콘 및 결정질 실리콘이 혼합된 복합 박막을 적어도 하나 이상 구비된 태양전지층이 적층되고, 상기 태양전지층 내에 버퍼층을 포함하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제조방법에 있어서,
    a) 글라스 기판이 마련되는 단계;
    b) 상기 글라스 기판상에 제1 투명전도층이 형성되는 단계;
    c) 상기 제1 투명전도층 상에 반도체층이 형성되는 단계;
    d) 상기 반도체층 상에 제2 투명전도층이 형성되는 단계;
    e) 상기 제2 투명전도층 상에 후면전극층이 형성되는 단계; 및
    f) 열처리 가스를 이용하여 100 내지 300℃로 10 내지 100분 동안 가압열처리하는 단계를 포함하며,
    상기 반도체층은 p형의 비정질 실리콘층과 i형의 비정질 실리콘층과 n형의 비정질 실리콘층이 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하고, 상기 p형의 비정질 실리콘층과 i형의 비정질 실리콘층 사이에 버퍼층이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비정질 실리콘은 실란(Silane)(SiH4), 디실란(Disilane)(Si2H6), 사이클로펜타실란(Cyclopentasilane)(Si5H10), 사이클로헥사실란(Cyclohexasilane) (Si6H12) 중 어느 하나 이상이며, 상기 버퍼층은 게르마늄, Si:H의 탄화물, 산화물, 질화물 및 불화물 중 적어도 하나 이상이고, 상기 버퍼층의 결정구조는 비정질, 미결정, 다결정의 단일 구조 또는 둘 이상의 복합구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 투명전도층은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H, SnO2, SnO2:F 및 ITO(Indium Tin Oxide) 중 적어도 어느 하나 이상이고, 상기 후면전극층은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)인 것을 특징으로 하는 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112614902A (zh) * 2020-11-27 2021-04-06 北京绿兴能源科技有限公司 一种用于异质结太阳电池的复合结构透明导电薄膜及其制备方法

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