KR20120054927A - 화합물 반도체 태양전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는, 기판 상에 제공된 후면전극; 상기 후면전극 상에 제공된 정공 주입층; 상기 정공 주입층 상에 제공된 CIGS계 광흡수층; 및 상기 광흡수층 상에 제공된 전면 투명전극을 포함하는 화합물 반도체 태양전지를 제공한다.

Description

화합물 반도체 태양전지{COMPOUND SEMICONDUCTOR SOLAR CELL}
본 발명은 화합물 반도체 태양전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CIGS계 박막 태양전지에 관한 것이다.
태양전지 시장의 성장에 따른 실리콘 원소재 부족 문제로 인하여 박막 태양전지에 대한 관심이 높아지고 있다. 박막 태양전지는 소재에 따라 비정질 또는 결정질 실리콘 박막 태양전지, CIGS계 박막 태양전지, CdTe 박막 태양전지, 염료감응 태양전지 등으로 구분될 수 있다. CIGS계 박막 태양전지의 광흡수층은 CuInSe2로 대표되는 I-Ⅲ-VI2족 화합물 반도체(CuInSe2, Cu(In,Ga)Se2, Cu(Al,In)Se2, Cu(Al,Ga)Se2, Cu(In,Ga)(S,Se)2, (Au,Ag,Cu)(In,Ga,Al)(S,Se)2) 로 구성되며 직접천이형 에너지 밴드 갭을 가지며, 광흡수계수가 높아서 1~2㎛의 박막으로 고효율의 태양전지 제조가 가능하다.
CIGS계 태양전지의 효율은 비정질 실리콘, CdTe 등 일부 실용화되어 있는 박막 태양전지에 비하여 높을 뿐만 아니라 기존의 다결정 실리콘 태양전지에 근접하는 것으로 알려져 있다. 또한, CIGS계 태양전지는 구성하는 소재가격이 다른 종류의 태양전지 소재에 비해 저렴하고 유연하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 오랜 시간 동안 성능이 약화되지 않는 특성을 가진다.
본 발명의 목적은 효율이 향상된 화합물 반도체 태양전지를 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 화합물 반도체 태양전지는, 기판 상에 제공된 후면전극; 상기 후면전극 상에 제공된 정공 주입층(hole injectrion layer); 상기 정공 주입층 상에 제공된 CIGS계 광흡수층; 및 상기 광흡수층 상에 제공된 전면 투명전극을 포함할 수 있다.
상기 정공 주입층의 가전자대(valence band)와 상기 광흡수층의 p형 반도체의 가전자대 사이의 차이가 상기 정공 주입층의 전도대(conduction band)와 상기 광흡수층의 p형 반도체의 가전자대 사이의 차이보다 크다.
상기 정공 주입층은 몰리브덴 산화물(MoOx, 1< x <4)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 몰리브덴 산화물(MoOx, 1< x <4)은 몰리브덴 삼산화물(MoO3)일 수 있다.
상기 정공 주입층은 0.001㎛ 내지 1.0㎛의 두께로 형성될 수 있다.
상기 광흡수층은 I-Ⅲ-VI2족 화합물 반도체로 이루어질 수 있다.
상기 광흡수층과 상기 전면 투명전극 사이에 제공된 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
상기 전면 투명전극 상의 일 영역에 제공된 반사방지막; 및 상기 반사방지막의 측면에 제공되되, 상기 전면 투명전극과 접촉된 그리드(grid) 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 후면전극과 광흡수층 사이에 정공 주입층이 삽입됨으로써 상기 후면전극으로의 정공의 주입이 용이하여 태양전지의 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CIGS계 박막 태양전지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 비교예에 따른 종래 태양전지의 후면전극에서의 에너지 밴드 다이어그램을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 후면전극에서의 에너지 밴드 다이어그램을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 CIGS계 박막 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되는 것으로 해석되어져서는 안되며, 당업계에서 보편적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 따라서, 도면에서의 요소들이 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CIGS계 박막 태양전지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 CIGS계 박막 태양전지(100)는 기판(110)과 상기 기판(110) 상에 차례로 제공된 후면전극(120), 정공 주입층(hole injectrion layer, 130), CIGS계 광흡수층(140), 버퍼층(150), 전면 투명전극(160), 반사방지막(170) 및 그리드(grid) 전극(180)을 포함할 수 있다.
상기 기판(110)은 소다회 유리(sodalime glass) 기판일 수 있다. 상기 소다회 유리 기판은 상대적으로 값싼 기판 재료로 알려져 있다. 또한, 상기 소다회 유리 기판(110)의 나트륨이 상기 광흡수층(140)으로 확산되어, 상기 CIGS계 박막 태양전지(100)의 광전압 특성을 향상시킬 수 있다. 이와 다르게, 상기 기판(110)은 알루미나(alumina, Al2O3)와 같은 세라믹 기판, 스테인리스 강(stainless steel), 구리 테이프(Cu tape), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti) 등의 유연한 금속 기판 또는 폴리이미드(polyimide)와 같은 유연한 고분자(poly) 필름일 수 있다.
상기 후면전극(120)은 비저항이 낮으며, 열팽창계수의 차이로 인하여 박리현상이 일어나지 않도록 유리 기판에 대한 점착성이 우수한 것이 바람직하다.
일례로, 상기 후면전극(120)은 몰리브덴(Molybdenum, Mo)으로 구성될 수 있다. 상기 몰리브덴(Mo)은 높은 전기전도도, 다른 박막과의 오믹 접합(ohmic contact) 형성 특성, 셀레늄(Se) 분위기 하에서 고온 안정성을 가질 수 있다.
상기 정공 주입층(130)은 상기 정공 주입층(130)의 가전자대(valence band)와 상기 광흡수층(140)의 p형 반도체의 가전자대 사이의 차이가 상기 정공 주입층(130)의 전도대(conduction band)와 상기 광흡수층(140)의 p형 반도체의 가전자대 사이의 차이보다 큰 특성을 만족시킨다.
일례로, 상기 정공 주입층(130)은 몰리브덴 산화물(MoOx, 1< x <4)을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 몰리브덴 산화물(MoOx, 1< x <4)은 몰리브덴 이산화물(MoO2) 또는 몰리브덴 삼산화물(MoO3)을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 정공 주입층(130)은 몰리브덴 삼산화물(MoO3)로 구성될 수 있다. 상기 몰리브덴 산화물(MoOx, 1< x <4)은 산소의 조성에 따라 그 특성이 달라질 수 있는데, 상기 몰리브덴 삼산화물(MoO3)이 상기 정공 주입층(130)으로서의 특성을 가장 잘 나타낸다.
상기 정공 주입층(130)은 상기 태양전지(100)의 성능 향상을 위해 0.001㎛ 내지 1.0㎛의 두께로 제공될 수 있다.
상기 광흡수층(140)은 I-Ⅲ-VI2족 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 상기 I-Ⅲ-VI2족 화합물 반도체는, 예를 들어, CuInSe2, Cu(In,Ga)Se2, Cu(Al,In)Se2, Cu(Al,Ga)Se2, Cu(In,Ga)(S,Se)2, (Au,Ag,Cu)(In,Ga,Al)(S,Se)2 등의 캘코파이라이트(chalcopyrite)계 화합물 반도체일 수 있다. 이러한 화합물 반도체는 CIGS계 박막으로 통칭될 수 있다.
상기 광흡수층(140)은 단일접합 태양전지에서 기존 웨이퍼 형태의 다결정실리콘 태양전지의 최고효율에 근접한 약 1.2eV의 에너지 밴드갭(energy bandgap)을 가지는 CuInGaSe2로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 버퍼층(150)은 상기 광흡수층(140)과 상기 전면 투명전극(160) 간 격자상수와 에너지 밴드갭의 차이가 크기 때문에 양호한 접합을 위하여 제공될 수 있다. 상기 버퍼층(150)은 에너지 밴드갭이 상기 광흡수층(140)과 상기 전면 투명전극(160)의 중간에 위치하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 상기 버퍼층(150)은 황화카드뮴(CdS) 박막으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(150)은 약 500Å의 두께로 제공될 수 있다. 상기 CdS 박막은 2.46eV의 에너지 밴드갭을 가지며, 이는 약 550nm의 파장에 해당한다. 상기 CdS 박막은 n형 반도체이며, 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al) 등이 도핑(doping)됨으로써 낮은 저항값을 얻을 수 있다.
상기 전면 투명전극(160)은 상기 태양전지(100)의 앞면에 형성되어 윈도우(window) 기능을 하기 때문에 광투과율이 높고 전기전도성이 양호한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 전면 투명전극(160)은 아연 산화막(ZnO, Zinc Oxide)으로 이루어질 수 있다. 상기 아연 산화막(ZnO)은 약 3.3eV의 에너지 밴드갭을 가지며, 약 80% 이상의 높은 광투과율을 가질 수 있다. 상기 아연 산화막(ZnO)은 알루미늄(Al) 또는 붕소(B) 등이 도핑되어 1×10-4Ω㎝의 낮은 저항값을 가질 수 있다. 상기 붕소(B)가 도핑되면, 근적외선 영역의 광투과도가 증가하여 단락전류를 증가시킬 수 있다.
이와 다르게, 상기 전면 투명전극(160)은 전기광학적 특성이 뛰어난 ITO(Indium Tin Oxide) 박막이 상기 ZnO 박막 위에 더 포함될 수 있다. 상기 전면 투명전극(160)은 도핑되지 않은 i형의 ZnO 박막 위에 낮은 저항을 가진 n형의 ZnO 박막의 적층막일 수 있다. 상기 전면 투명전극(160)은 n형 반도체로서 p형 반도체인 상기 광흡수층(140)과 pn접합을 형성한다.
상기 반사방지막(170)은 상기 전면 투명전극(160) 상의 일 영역에 추가로 제공될 수 있다. 상기 반사방지막(170)은 상기 태양전지(100)에 입사되는 태양광의 반사 손실을 감소시킬 수 있다. 상기 반사방지막(170)에 의하여 상기 태양전지(100)의 효율이 향상될 수 있다. 일례로, 상기 반사방지막(170)은 MgF2로 형성될 수 있다.
상기 그리드 전극(180)은 상기 전면 투명전극(160)과 접촉하여 상기 반사방지막(170)의 일측에 제공될 수 있다. 상기 그리드 전극(180)은 상기 태양전지(100) 표면에서의 전류를 수집하기 위한 것이다. 상기 그리드 전극(180)은 알루미늄(Al) 또는 니켈(Ni)/알루미늄(Al) 등의 금속으로 형성될 수 있다. 상기 그리드 전극(180)이 차지하는 부분은 태양광이 입사되지 않기 때문에, 그 부분을 최소화할 필요가 있다.
도 2는 본 발명의 비교예에 따른 종래 태양전지의 후면전극에서의 에너지 밴드 다이어그램을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 비교예로서, 후면전극(120)이 몰리브덴(Mo)이고, 광흡수층(140)이 p형 반도체인 CuInGaSe2 박막이고, 상기 후면전극(120)과 상기 광흡수층(140) 사이에 정공 주입층(130)이 없다. 상기 광흡수층(140)은 가전자대(EVB1)가 페르미 준위(Fermi level, Ef)에 근접하고, 전도대(ECB1)와 가전자대(EVB1) 간의 에너지 차인 에너지 밴드갭이 약 1.2eV이다. 상기 후면전극(120)은 전도대(ECB2)와 페르미 준위(Ef)가 일치한다.
이때, 상기 광흡수층(140)으로부터 상기 후면전극(120)으로 정공이 이동한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 후면전극에서의 에너지 밴드 다이어그램을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 후면전극(120)이 몰리브덴(Mo)이고, 상기 정공 주입층(130)이 몰리브덴 삼산화물(MoO3)이고, 상기 광흡수층(140)이 p형 반도체인 CuInGaSe2 박막인 경우이다. 상기 광흡수층(140)은 가전자대(EVB1)가 페르미 준위(Ef)에 근접하고, 전도대(ECB1)와 가전자대(EVB1) 간의 에너지 차인 에너지 밴드갭이 약 1.2eV이다. 상기 후면전극(120)은 전도대(ECB2)와 페르미 준위(Ef)가 일치한다. 상기 정공 주입층(130)은 전도대(ECB3)가 페르미 준위(Ef)에 근접하고, 전도대(ECB3)와 페르미 준위(Ef) 간의 차이가 0.2eV이고, 에너지 밴드갭은 약 3.0eV이다.
이때, 상기 정공 주입층(130)의 가전자대(EVB3)와 상기 광흡수층(140)의 p형 반도체의 가전자대(EVB1) 사이의 차이가 상기 정공 주입층(130)의 전도대(ECB3)와 상기 광흡수층(140)의 p형 반도체의 가전자대(EVB1) 사이의 차이보다 큰 특성을 갖게 된다. 즉, ｜(EVB1-EVB3)｜>｜(ECB3- EVB1)｜는 관계식이 성립된다.
상기 광흡수층(140)과 상기 전면 투명전극(160, 도 1 참조)의 pn접합부에서 생성된 정공은 일반적으로는 상기 MoO3의 가전자대(EVB3)를 통해 전달되어야 하지만, 상기 관계식을 만족시킬 때에는 깊게 위치한 상기 MoO3의 가전자대(EVB3) 대신에 상기 MoO3의 전도대(ECB3)를 통해 이동하게 된다. 즉, 상기 관계식을 만족시킬 때 정공은 상기 광흡수층(140)의 가전자대(EVB1)로부터 상기 MoO3의 전도대(ECB3)로 곧장 이동하게 된다. 따라서, 도 2에서보다 도 3에서 상기 광흡수층(140)으로부터 후면전극(120)으로의 정공의 이동이 용이하다. 결과적으로, 태양광에 의하여 발생한 정공의 이동이 용이하여, 상기 태양전지(100)의 효율이 증가할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 CIGS계 박막 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 및 4를 참조하면, 기판(110) 상에 후면전극(120)을 형성한다(S10). 상기 기판(110)은 소다회 유리(sodalime glass) 기판, 알루미나와 같은 세라믹 기판, 스테인리스 강, 구리 테이프 등의 금속 기판 또는 고분자(poly) 필름 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판(110)은 소다회 유리로 형성될 수 있다.
상기 후면전극(120)은 비저항이 낮으며, 열팽창계수의 차이로 인하여 박리현상이 일어나지 않도록 유리 기판에 대한 점착성이 우수한 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 일례로, 상기 후면전극(120)은 몰리브덴(Molybdenum, Mo)으로 형성될 수 있다. 상기 몰리브덴(Mo)은 높은 전기전도도, 다른 박막과의 오믹 접합(ohmic contact) 형성 특성, 셀레늄(Se) 분위기 하에서 고온 안정성을 가질 수 있다.
상기 후면전극(120)은 스퍼터링(sputtering)법, 예를 들어 통상의 직류(direct current, DC) 스퍼터링법을 사용하여 형성할 수 있다.
상기 후면전극(120) 상에 정공 주입층(130)을 형성한다(S20). 상기 정공 주입층(130)은 상기 정공 주입층(130)의 가전자대와 상기 광흡수층(140)의 p형 반도체의 가전자대 사이의 차이가 상기 정공 주입층(130)의 전도대와 상기 광흡수층(140)의 p형 반도체의 가전자대 사이의 차이보다 큰 특성을 만족시킨다.
일례로, 상기 정공 주입층(130)은 몰리브덴 산화물(MoOx, 1< x <4)로 형성될 수 있다. 상기 몰리브덴 산화물(MoOx, 1< x <4)은 몰리브덴 이산화물(MoO2) 또는 몰리브덴 삼산화물(MoO3)일 수 있다. 바람직하게, 상기 몰리브덴 산화물(MoOx, 1< x <4)은 몰리브덴 삼산화물(MoO3)일 수 있다. 상기 정공 주입층(130)은 상기 태양전지(100)의 성능 향상을 위해 0.001㎛ 내지 1.0㎛의 두께로 형성할 수 있다.
상기 정공 주입층(130)은 몰리브덴 타겟((Mo target), 산소화된 화합물 또는 산소를 원자 형태로 함유하는 기체, 및 불활성 가스의 혼합물을 스퍼터링 방식을 사용하여 증착하여 형성할 수 있다.
상기 산소화된 화합물은, 예컨대 산소, 오존(O3) 또는 이산화탄소(CO2)일 수 있다. 상기 산소를 원자 형태로 함유하는 기체는, 예컨대 수증기(H2O)일 수 있다. 상기 불활성 가스는, 예컨대 아르곤(Ar)일 수 있다.
이와는 다르게, 상기 정공 주입층(130)은 몰리브덴 산화물(MoOx, 1< x <4)을 진공 증착하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 정공 주입층(130)은 몰리브덴(Mo) 박막을 상기 산소화된 화합물 또는 상기 산소를 원자 형태로 함유하는 기체 분위기하에서 열처리하여 형성할 수 있다.
상기 정공 주입층(130) 상에 CIGS계 광흡수층(140)을 형성한다(S30). 상기 광흡수층(140)은 I-Ⅲ-VI2족 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 상기 I-Ⅲ-VI2족 화합물 반도체는, 예를 들어, CuInSe2, Cu(In,Ga)Se2, Cu(Al,In)Se2, Cu(Al,Ga)Se2, Cu(In,Ga)(S,Se)2, (Au,Ag,Cu)(In,Ga,Al)(S,Se)2 등의 캘코파이라이트(chalcopyrite)계 화합물 반도체일 수 있다. 이러한 화합물 반도체는 CIGS계 박막으로 통칭될 수 있다.
바람직하게, 상기 광흡수층(140)은 단일접합 태양전지에서 기존 웨이퍼 형태의 다결정실리콘 태양전지의 최고효율에 근접한 약 1.2eV의 에너지 밴드갭을 가지는 CuInGaSe2로 형성될 수 있다.
상기 광흡수층(140)은 물리적인 방법 또는 화학적인 방법으로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 물리적은 방법은 증발법(evaporation method) 또는 스퍼터링과 셀렌화(selenization) 공정의 혼합법일 수 있다. 일례로, 상기 화학적인 방법은 전기도금법(electroplating method)일 수 있다.
상기 물리적 또는 화학적인 방법은 출발물질(금속, 2원 화합물 등)의 종류에 따라 다양한 제조방법이 동원될 수 있다.
바람직하게, 상기 광흡수층(140)은 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se)의 금속원소를 출발물질로 하는 동시증발법(co-evaporation method)을 사용하여 형성할 수 있다.
이와는 다르게, 상기 광흡수층(140)은 상기 정공 주입층(130) 상에 나노크기의 입자(분말, 콜로이드 등)를 합성하고, 이를 용매와 혼합하여 스크린 프린팅(screen printing)한 후 반응소결시켜 형성할 수 있다.
상기 광흡수층(140) 상에 버퍼층(150)을 추가로 형성한다(S40). 상기 버퍼층(150)은 상기 광흡수층(140)과 상기 전면 투명전극(160) 간의 격자상수와 에너지 밴드갭의 차이가 크기 때문에 양호한 접합을 위하여 추가로 제공될 수 있다. 상기 버퍼층(150)은 에너지 밴드갭이 상기 광흡수층(140)과 상기 전면 투명전극(160)의 중간에 위치하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 상기 버퍼층(150)은 황화카드뮴(CdS) 박막으로 형성될 수 있다. 상기 CdS 박막은 화학조증착법(Chemical Bath Deposition; CBD)을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 CdS 박막은 약 500Å의 두께로 형성할 수 있다.
상기 CdS 박막은 2.46eV의 에너지 밴드갭을 가지며, 이는 약 550nm의 파장에 해당한다. 상기 CdS 박막은 n형 반도체로서, 낮은 저항값을 얻기 위하여 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al) 등을 도핑(doping) 할 수 있다.
상기 버퍼층(150) 상에 전면 투명전극(160)을 형성한다(S50). 상기 전면 투명전극(160)은 광투과율이 높고 전기전도성이 양호한 물질로 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 전면 투명전극(160)은 ZnO 박막으로 형성될 수 있다. 상기 ZnO 박막은 약 3.3eV의 에너지 밴드갭을 가지며, 약 80% 이상의 높은 광투과율을 가질 수 있다. 이때, 상기 ZnO 박막은 ZnO 타겟을 사용하여 RF(Radio Frequency) 스퍼터링 방법으로 증착하는 방법, Zn 타겟을 이용한 반응성 스퍼터링 방법 또는 유기금속화학증착(organic metal chemical vapor deposition)법 등으로 형성할 수 있다. 상기 ZnO 박막은 낮은 저항값을 갖도록 알루미늄(Al) 또는 붕소(B) 등을 도핑하여 형성할 수 있다.
이와 다르게, 상기 전면 투명전극(160)은 상기 ZnO 박막 위에 전기광학적 특성이 뛰어난 ITO 박막이 적층되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 전면 투명전극(160)은 도핑되지 않은 i형의 ZnO 박막 위에 낮은 저항을 가진 n형의 ZnO 박막이 적층되어 형성될 수 있다. 상기 ITO 박막은 통상의 스퍼터링법을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 전면 투명전극(160)은 n형 반도체로서 p형 반도체인 상기 광흡수층(140)과 pn접합을 형성한다.
상기 전면 투명전극(160) 상의 일 영역에 반사방지막(170)을 추가로 형성한다(S60). 상기 반사방지막(170)은 상기 태양전지(100)에 입사되는 태양광의 반사 손실을 감소시킬 수 있다. 상기 반사방지막(170)에 의하여 상기 태양전지(100)의 효율이 향상될 수 있다. 일례로, 상기 반사방지막(170)은 MgF2 박막으로 형성될 수 있다. 상기 MgF2 박막은 전자빔증발(E-beam evaporation)법을 사용하여 형성할 수 있다.
상기 반사방지막(170)의 일측 상기 전면 투명전극(170) 상에 그리드 전극(180)을 형성한다(S70). 상기 그리드 전극(180)은 상기 태양전지(100) 표면에서의 전류를 수집하기 위한 것이다. 상기 그리드 전극(180)은 알루미늄(Al) 또는 니켈(Ni)/알루미늄(Al) 등의 금속으로 형성될 수 있다. 상기 그리드 전극(180)은 스퍼터링 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 그리드 전극(180)이 차지하는 부분은 태양광이 입사되지 않기 때문에, 그 부분을 최소화할 필요가 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: CIGS계 박막 태양전지 110: 기판
120: 후면전극 130: 정공 주입층
140: 광흡수층 150: 버퍼층
160: 전면 투명전극 170: 반사 방지막
180: 그리드 전극

Claims (8)

  1. 기판 상에 제공된 후면전극;
    상기 후면전극 상에 제공된 정공 주입층;
    상기 정공 주입층 상에 제공된 CIGS계 광흡수층; 및
    상기 광흡수층 상에 제공된 전면 투명전극을 포함하는 화합물 반도체 태양전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정공 주입층의 가전자대와 상기 광흡수층의 p형 반도체의 가전자대 사이의 차이가 상기 정공 주입층의 전도대와 상기 광흡수층의 p형 반도체의 가전자대 사이의 차이보다 큰 화합물 반도체 태양전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 정공 주입층은 몰리브덴 산화물을 포함하는 화합물 반도체 태양전지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 몰리브덴 산화물은 몰리브덴 삼산화물인 화합물 반도체 태양전지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정공 주입층은 0.001㎛ 내지 1.0㎛의 두께로 형성되는 화합물 반도체 태양전지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광흡수층은 I-Ⅲ-VI2족 화합물 반도체로 이루어지는 화합물 반도체 태양전지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광흡수층과 상기 전면 투명전극 사이에 제공된 버퍼층을 더 포함하는 화합물 반도체 태양전지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전면 투명전극 상의 일 영역에 제공된 반사방지막; 및
    상기 반사방지막의 측면에 제공되되, 상기 전면 투명전극과 접촉된 그리드 전극을 더 포함하는 화합물 반도체 태양전지.
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