KR20130128814A - 징크옥사이드 기능층을 갖는 박막형 태양전지 - Google Patents
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Abstract
징크옥사이드 기능층을 갖는 박막형 태양전지가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막형 태양전지는 기판; 상기 기판 상부에 배치되는 제1 전극; 상기 제1 전극 상부에 배치되는 징크옥사이드 기능층; 상기 징크옥사이드 기능층 상부에 배치되는 것으로, 적어도 하나의 p형 반도체층, 적어도 하나의 n형 반도체층 및 적어도 하나의 i형 반도체층이 접합되어 형성되는 광전변환층; 및 상기 광전변환층 상부에 배치되는 제2 전극을 포함하고, 상기 징크옥사이드 기능층의 두께가 2nm 내지 6nm인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 박막형 태양전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 징크옥사이드 기능층을 갖는 박막형 태양전지에 관한 것이다.
일반적으로, 태양전지는 p-n 접합으로 구성된 다이오드를 사용하며, 광흡수층으로 사용되는 물질에 따라 다양한 종류로 구분 가능하다. 예를 들면, 광흡수층으로 실리콘을 이용하는 태양전지는 결정질(단결정, 다결정) 기판(wafer)형 태양전지와 박막형(결정질, 비정질)태양전지로 구분될 수 있다.
그런데, 상기 결정질 기판형 태양전지의 경우 실리콘 기판의 높은 가격비중으로 인해 태양광모듈의 발전단가를 상승시키고 있으므로, 최근에는 실리콘 기판을 사용하는 대신 태양전지에 필요한 최소한의 물질을 저가의 기판위에 박막 형태로 증착하여 소자를 제조하는 박막 태양전지에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
이러한 박막 태양전지의 종류는 박막 증착온도, 사용되는 기판의 종류 및 증착방법에 따라 다양하게 분류 가능하며, 광흡수층의 결정특성에 따라서는 크게 비정질(amorphous)과 결정질(crystalline) 실리콘 박막 태양전지로 분류될 수 있다.
도 1 은 종래 박막 태양전지의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래 박막 태양전지는 기판(10)위에 제1 전극(11), p형 반도체층(12), i형 반도체층(13), n형 반도체층(14), 제2 전극(15)이 순차적으로 증착된 구조이며, 태양광이 기판(10)으로부터 입사된다.
태양광은 제1 전극(11) 및 p형 반도체층(12)을 통하여 i반도체층(13)으로 입사되는데, 이는 입사광에 의해 생성된 전자(electron)와 정공(hole)의 드리프트 이동도(drift mobility) 차이에 의한 것이다. 일반적으로 정공의 드리프트 이동도가 전자에 비해 낮기 때문에 입사광에 의한 캐리어의 수집효율을 극대화하기 위해서는 대부분의 캐리어들이 pi계면에서 생성하도록 하여 정공의 이동거리를 최소화 하여야 한다.
즉, 태양광은 p형 반도체층(12)을 통하여 입사되며, 이러한 p형 반도체층(12)과 같은 창물질(window material)과 전극 사이의 특성을 변화시켜 박막 태양전지의 효율을 향상시키고자 하는 연구가 다양하게 진행되고 있는 실정이다.
한편, 상술한 것과 같이 창물질 및 전극 사이의 특성을 변화시키는 방법으로 제1 전극(11) 및 p형 반도체층(12) 사이에 기능층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 기능층은 변화시키고자 하는 특성에 따라 다양한 재료로 형성될 수 있는데, 상기 재료들 중 하나로 징크 옥사이드(Zinc Oxide)를 예로 들 수 있다.
이와 관련한 배경을 설명하면, 종래 제1 전극(11)에 p형 반도체층(12)을 형성하는 방법으로 SiH4, H2 가스를 기본으로 하는 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Depostion; PECVD) 공정이 일반적으로 사용되는데, 이 경우에는 상기 SiH4 가스에 포함된 수소 플라즈마에 의해 제1 전극(11)의 전도도가 저하되는 문제가 있었다. 따라서, 상기 저하된 전도도를 보상하기 위하여 제1 전극(11) 및 p형 반도체층(12) 사이에 징크 옥사이드 기능층을 형성하는 방법이 제시되었으나, 이 경우에도 전도도 개선 효과가 불충분하다는 문제가 있었다.
본 발명의 실시예들은 에너지 변환 효율이 7% 이상으로 향상된 박막형 태양전지를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판 상부에 형성되는 제1 전극; 상기 제1 전극 상부에 형성되는 징크옥사이드(ZnO) 기능층; 상기 징크옥사이드 기능층 상부에 형성되는 것으로, 적어도 하나의 p형 반도체층, 적어도 하나의 i형 반도체층 및 적어도 하나의 n형 반도체층이 접합되어 형성되는 광전변환층; 및 상기 광전변환층 상부에 형성되는 제2 전극을 포함하고, 상기 징크옥사이드 기능층의 두께가 2nm 내지 6nm인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지가 제공될 수 있다.
이 때, 상기 제1 전극은 FTO(Fluorine Tin Oxide)인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판, 제1 전극, 징크옥사이드(ZnO) 기능층, 광전변환층 및 제2 전극이 순차적으로 적층되는 박막형 태양전지 제조방법에 있어서, 상기 제1 전극 상부에 징크옥사이드 기능층을 원자층 증착(Atomic Layer Depositon) 공정을 통하여 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지 제조방법이 제공될 수 있다.
이 때, 상기 단계는, 상기 징크옥사이드 기능층의 두께를 2nm 내지 6nm로 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 제1 전극 및 광전변환층 사이에 징크옥사이드 기능층을 형성하고, 상기 징크옥사이드 기능층의 두께를 2nm 내지 6nm로 한정함으로써, 박막형 태양전지의 에너지 변환 효율을 7% 이상으로 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 박막 태양전지의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 태양전지의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 비교예 및 실시예의 전류밀도-전압(I-V) 특성 그래프이다.
도 4는 비교예 및 실시예의 가시광선 파장 영역에서의 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 비교예 및 실시예의 임피던스 분석 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 태양전지의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 비교예 및 실시예의 전류밀도-전압(I-V) 특성 그래프이다.
도 4는 비교예 및 실시예의 가시광선 파장 영역에서의 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 비교예 및 실시예의 임피던스 분석 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 태양전지(100)의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 박막 태양전지(100)는 기판(110)에 제1 전극(120), 징크옥사이드 기능층(130), 광전변환층(140) 및 제2 전극(150)이 순차적으로 배치될 수 있다. 이 때, 제1 전극(120)은 전면전극이라고 칭할 수 있으며, 제2 전극(150)은 후면전극이라고 칭할 수 있다. 또한, 제1 전극(120)의 경우에는 입사되는 광을 투과시키는 성질을 가지므로 투명전극(Transparent Electrode) 또는 TCO층(Transparent Conductive Oxide)이라고 칭할 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해서 제1 전극(120) 및 제2 전극(150)이라 칭하기로 한다.
한편, 기판(110), 제1 전극(120), 징크옥사이드 기능층(130), 광전변환층(140) 및 제2 전극(150)의 일면 또는 양면에는 무정형의 피라미드 구조를 갖는 복수 개의 요철이 형성될 수 있다. 즉, 상기 구성들은 텍스처링 표면(texturing surface)를 구비할 수 있다. 이와 같은, 상기 텍스처링 표면은 입사되는 광의 반사를 저감시키고, 광의 흡수율을 높일 수 있어 태양전지의 효율을 향상시키는데 기여할 수 있다.
기판(110)은 입사되는 광이 광전변환층(140)에 효과적으로 도달하도록 하기 위해 투명 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 기판(110)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 또한, 기판(110)은 FTO(Fluorine Tin Oxide)가 코팅된 유리 기판이거나, 또는 ITO(Indium Tin Oxide)가 코팅된 기판 및 GZO(Gallium Zinc Oxide)가 코팅된 기판을 포함하는 이중 기판이거나, 또는 AZO(Aluminium Zinc Oxide)가 코팅된 기판일 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해서 이하에서는 기판(110)이 FTO가 코팅된 유리 기판인 경우를 중심으로 설명하도록 한다. 이 경우에는 기판(110)에 코팅된 상기 FTO가 제1 전극(120)으로 기능할 수 있다.
제1 전극(120)은 입사되는 광의 투과율을 높이기 위해 투명 재질로 형성되고, 전기 전도성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(120)은 주석계 산화물(SnO2, SnO2:F, ITO), ITO/GZO(Gallium Zinc Oxide)로 이루어진 이중층(double layer), ZnO:Al, AgO, FTO(Fluorine Tin Oxide) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
제1 전극(120)의 크기는 한정되지 않으며, 예를 들면 기판(110) 전면에 형성되는 것이 가능하다. 또한, 제1 전극(120)은 광전변환층(140)과 전기적으로 연결되어, 입사되는 광에 의해 생성된 캐리어 중 하나(예를 들면, 정공)를 수집하여 출력 가능하다.
징크옥사이드 기능층(130)은 제1 전극(120) 상부에 형성되는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막형 태양전지(100)에서는 징크옥사이드 기능층(130)의 두께가 2nm 내지 6nm인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기와 같은 두께로 징크옥사이드 기능층(130)을 형성하기 위하여 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD) 공정을 이용하는 것을 특징으로 한다.
징크옥사이드 기능층(130)은 높은 이동도(Mobility)를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 투명성을 가지고 있다는 장점이 있다. 따라서, 징크옥사이드 기능층(130)은 광전변환층(140)에 태양광을 입사시킬 수 있으며, 광전변환층(140)을 외부 영향으로부터 보호할 뿐만 아니라 광전변환층(140)에서 발생하는 기전력을 효과적으로 전달시킬 수 있다(예를 들면, 광포획 효과).
징크옥사이드 기능층(130)은 2-메톡시에탄올(2-methoxyethanol) 및 징크 아세테이트(zinc acetate) 등으로부터 합성된 징크옥사이드 전구체를 박막화 함으로써 형성할 수 있다.
이와 관련하여, 종래 박막 태양전지에서 사용되던 징크옥사이드, AZO(ZnO:Al), Nitrogen doped AZO로 구성되는 기능층은 스핀코팅 공정 또는 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) 공정 등을 통해 일반적으로 10~100nm의 두께로 형성되었다.
그런데, 본 발명의 발명자들은 징크옥사이드 기능층(130)의 두께에 따라 박막 태양전지의 효율 및 특성이 크게 달라지는 것을 발견하였으며, 이에 박막 태양전지의 효율 및 특성을 향상시킬 수 있는 징크옥사이드 기능층(130)의 최적 두께로 2nm 내지 6nm를 도출하게 되었다(이에 대해서는 하기 시험예에서 보충하기로 한다).
이 때, 징크옥사이드 기능층(130)을 2nm 내지 6nm로 형성하기 위해서는 원자층 증착(ALD) 공정이 이용된다. 원자층 증착 공정은 불활성 기체(Ar,N2 등)에 의해서 분리되어진 각각의 반응물을 공급하여 하나의 원자층을 증착하고(1 cycle), 이를 반복함으로써 원하는 두께로 박막을 형성할 수 있는 공정이다. 이러한 원자층 증착 공정은 상대적으로 낮은 온도(400℃ 이하)에서도 원자 단위의 정확한 두께 조절과 좋은 점착성, 뛰어난 균일성을 제공할 수 있으며, 정확한 비율의 반응으로 인해서 결정결함 형성을 최소화 할 수 있다는 장점이 있다. 원자층 증착 공정 자체에 대해서는 공지된 기술에 해당되므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
상기와 같이, 징크옥사이드 기능층(130)을 원자층 증착 공정을 이용하여 형성하는 경우에는 수 나노미터 두께의 박막을 비교적 정확한 두께로 형성 가능할 뿐만 아니라, 종래 PECVD를 이용하는 경우에서와 같이 기판 데미지(damage)가 발생하지 않는다는 장점이 있다. 이는 원자층 증착 공정과 PECVD 공정에서 사용되는 플라즈마의 상태가 다르기 때문이다. 그러므로, 종래 PECVD를 이용하여 성막하는 경우에는 수소플라즈마에 의한 기판 데미지가 일어나므로 전기적 저항이 증가하는 문제가 있었는데, 원자층 증착 공정을 사용하는 경우에는 그와 같은 문제점이 발생하지 않는다.
한편, 징크옥사이드 기능층(130)의 두께가 2nm 미만인 경우 및 6nm 초과인 경우에는 본 발명에서 목적으로 하는 박막 태양전지(100)의 효율 및 특성이 제대로 구현되지 않는 문제점이 있다. 이에 대해서는 하기 시험예를 통하여 보충 설명하도록 한다.
광전변환층(140)은 외부로부터 입사되는 광을 전기로 변환시키는 역할을 수행한다. 광전변환층(140)은 적어도 하나의 p형 반도체층(141), 적어도 하나의 i형 반도체층(142) 및 적어도 하나의 n형 반도체층(143)이 접합되어 형성될 수 있다. 이러한 구조의 광전변환층(140)은 PECVD법(plasma enhanced chemical vapor deposition) 또는 CVD법(chemical vapor deposition) 등을 사용하여 형성 가능하다.
p형 반도체층(141)은 p형 실리콘박막 또는 실리콘카바이드(SiC)일 수 있으며, 실리콘을 포함한 원료 가스에 붕소, 칼륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물을 포함하는 가스를 이용하여 형성 가능하다. 또한, p형 반도체층(141)은 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)박막일 수 있다. p형 반도체층(141)의 두께는 5 내지 15nm일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
i형 반도체층(142)은 비정질 실리콘 박막(a-Si:H), 미세결정질 실리콘 박막(Micro-Crystalline Silicon, mc-Si:H) 및 나노결정질 실리콘박막(Nano-Crystalline Silicon, nc-Si:H) 중에서 선택된 하나로 이루어질 수 있다. 또한, i형 반도체층(142)은 진성(intrinsic) 반도체층이라 칭할 수 있으며, 두께는 대략 500nm 정도를 가질 수 있다.
n형 반도체층(143)은 n형 실리콘박막일 수 있으며, 실리콘을 포함한 원료 가스에 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같은 5가 원소의 불순물을 포함하는 가스를 이용하여 형성 가능하다. 또한, n형 반도체층(143)은 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)박막일 수 있으며, 두께는 대략 25nm 정도를 가질 수 있다.
상기와 같이, p-i-n 접합구조로 이루어진 광전변환층(140)에서 p형 반도체층(141)로 광이 입사되면 i형 반도체층(142)의 내부는 상대적으로 높은 도핑 농도를 갖는 p형 반도체층(141)과 n형 반도체층(143)에 의해 공핍(depletion)되기 때문에, 이로 인해 유동전류가 발생하여 전력 생산이 가능하다.
제2 전극(150)은 광전변환층(140) 상부에 배치되는 것으로, 광전변환층(140)에서 발생된 전력의 회수 효율을 높이기 위해 전기 전도성이 우수한 금속 재질로 형성될 수 있다. 또한, 제2 전극(150)은 광전변환층(140)과 전기적으로 연결되어, 입사되는 광에 의해 생성된 캐리어 중 하나(예를 들면, 전자)를 수집하여 출력 가능하다.
이하에서는 본 발명의 시험예에 대하여 설명하도록 한다. 다만, 하기의 시험예가 본 발명을 한정하지 않음은 자명하다.
시험예
비교예
및
실시예
준비
시험을 위하여, 비교예 및 실시예에 해당하는 박막 태양전지를 제작하였으며, 상기 비교예 및 실시예에 대해서는 [표 1]에 정리하였다.
| 비교예 1 | 기능층 없는 박막 태양전지 |
| 비교예 2 | 1nm 두께의 징크옥사이드 기능층이 형성된 박막 태양전지 |
| 비교예 3 | 7nm 두께의 징크옥사이드 기능층이 형성된 박막 태양전지 |
| 실시예 1 | 2nm 두께의 징크옥사이드 기능층이 형성된 박막 태양전지 |
| 실시예 2 | 5nm 두께의 징크옥사이드 기능층이 형성된 박막 태양전지 |
| 실시예 3 | 6nm 두께의 징크옥사이드 기능층이 형성된 박막 태양전지 |
상기 [표 1]에서 알 수 있듯이, 비교예 및 실시예들에 해당하는 박막 태양전지는 징크옥사이드 기능층 존재 유무 및 상기 징크옥사이드 기능층의 두께를 달리하고 있다.
비교예 및 실시예에 해당하는 박막 태양전지의 제작은 하기와 같이 이루어졌다.
(1) FTO가 코팅된 FTO 글라스(pilkiton 社)상에 PECVD 장비(SNTech)를 이용하여 광전변환층(p-type Si/intrinsic Si/n-type Si)을 증착한 후, 하드마스크를 통한 증착공정(thermal evaporation)을 이용하여 전극(Al)을 형성하였다. 다음으로, 다이아몬드 펜슬로 스크라이빙한 후에 초음파 인두 접합을 통해 각 전극의 측정 접합부(패드단,인듐)를 접합하였다.
(2) 상기 (1)의 과정에 있어서, 비교예 1의 경우는 아무런 기능층을 형성하지 않았으며, 비교예 2의 경우는 1nm 두께로 징크옥사이드 기능층을 형성하였다. 상기 징크옥사이드 기능층은 ALD 장비(ALD system Lucida M100, NCD 社)를 이용하여 형성되었다. 보다 구체적으로 설명하면, 대략 100℃로 승온된 기판에 Diethyl zinc(DEZ, Zn(C2H5)2)를 흡착시킨 후, DI water를 주입하여 ZnO를 형성시켰다. 다음으로, 수소플라즈마를 5초간 주입하여 ZnO 박막 내의 캐리어 농도를 증가시켜 전기 전도도를 2×10-1Ωcm에서 2×10-3Ωcm로 향상시켰다. 이 때, 상기 ALD 장비를 통한 9 사이클(cycle)의 공정을 거쳤을 때에 1nm 두께의 징크옥사이드 기능층이 형성되었다. 실시예 1은 18 사이클의 공정을 거쳐, 2nm 두께로 징크옥사이드 기능층을 형성하였으며, 실시예 2는 45 사이클의 공정을 거쳐, 5nm 두께로 징크옥사이드 기능층을 형성하였다.
에너지 변환 효율 측정
비교예 및 실시예들에서 제조된 박막형 태양전지의 특성을 측정하기 위하여, 개방전압(Voc, open circuit voltage), 단락전류밀도(Jsc, short-circuit current density), 충진률(FF, fill factor), 및 에너지 변환효율(conversion efficiency)을 측정하였다(Oriel 300W, 표준조건 : 100mW/cm2, 25℃). 측정 결과는 하기 [표 2]에 나타내었다.
| 개방전압 (Voc,V) |
단락전류 (Jsc, mA/cm2) |
Fill Factor (%) |
효율 (%) |
|
| 비교예 1 | 0.803 | 11.346 | 0.735 | 6.697 |
| 비교예 2 | 0.804 | 11.646 | 0.737 | 6.907 |
| 비교예 3 | 0.808 | 11.903 | 0.722 | 6.974 |
| 실시예 1 | 0.808 | 12.394 | 0.731 | 7.319 |
| 실시예 2 | 0.806 | 12.275 | 0.728 | 7.213 |
| 실시예 3 | 0.808 | 12.001 | 0.730 | 7.113 |
도 3은 비교예 및 실시예의 전류밀도-전압(I-V) 특성 그래프이다. [표 2] 및 도 3을 참조하면, 비교예에 비하여 실시예들의 경우가 에너지 변환 효율이 향상되었음을 확인할 수 있다. 구체적으로, 징크옥사이드 기능층의 존재만으로도 에너지 변환 효율의 상승 효과를 가져오지만(비교예 1 및 2 비교), 징크옥사이드 기능층의 두께를 2nm 내지 6nm로 한정하였을 때에는(실시예 1 내지 3) 보다 에너지 변환 효율의 상승을 보일 수 있음을 확인하였다. 또한, 징크옥사이드 기능층의 두께가 7nm인 경우(비교예 3)에서는, 두께가 2nm 내지 6nm일 때보다 에너지 변환 효율이 감소하는 것을 확인할 수 있다.
투과도 측정
비교예 및 실시예들에서 제조된 박막형 태양전지의 투과도를 측정하였다. 이와 관련하여, 도 4는 비교예 및 실시예의 가시광선 파장 영역에서의 투과도를 나타낸 그래프이다. 한편, 상기 그래프에서는 종래 징크옥사이드 기능층(스핀코팅으로 형성, 20nm 두께)이 적용된 박막형 태양전지에서의 투과도를 함께 표시하였다.
도 4를 참조하면, 비교예 및 실시예들간 가시광선 파장 영역에서의 투과도 차이는 크지 않았다. 따라서, 실시예들에 해당하는 징크옥사이드 기능층으로도 투과도 손실이 크지 않음을 확인할 수 있다. 또한, 종래 징크옥사이드 기능층(20nm)의 경우에는 400nm 파장 이하에서 투과도가 크게 감소하고 있음을 알 수 있으므로, 실시예들에 해당하는 징크옥사이드 기능층이 종래보다 투과도를 크게 저하시키기 않으면서도 에너지 변환 효율의 상승을 가져올 수 있음을 알 수 있다.
임피던스 측정
도 5는 비교예 및 실시예의 임피던스 분석 그래프이다. 도 5를 참조하면, potentiostat(EG&G 273A) 및 Frequency Response Analyzer(Solartron SI1260)를 사용하여 비교예 및 실시예에 대하여 임피던스 분석을 수행하였다. 도 5의 그래프에서 x축은 실저항 값을 나타내고, y축은 허수 저항 값을 나타낸다.
도 5에서 확인되듯이, 실시예 1,2의 경우가 비교예 1,2의 경우보다 저항 값이 작게 나타남을 확인할 수 있다. 이는 실시예들의 경우가 비교예들보다 전도성이 높음을 의미한다. 따라서, 실시예들에 해당하는 징크옥사이드 기능층이 비교예들보다 높은 전도 특성을 가질 수 있음을 확인할 수 있다.
한편, 실시예 2(5nm)의 경우 실시예 1(2nm)보다 임피던스 값이 커지는데, 이는 징크옥사이드에서 벌크 특성이 나타나서 FTO보다 전기적 특성 및 투과율이 나빠지기 때문이다. 따라서, 징크옥사이드 기능층의 두께가 5nm를 초과하는 경우에는 본 발명에서 목적으로 하는 박막 태양전지의 효율 및 특성이 제대로 구현되지 않음을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 박막 태양전지 110: 기판
120: 제1 전극 130: 징크옥사이드 기능층
140: 광전변환층 141: p형 반도체층
142: i형 반도체층 143: n형 반도체층
150: 제2 전극
120: 제1 전극 130: 징크옥사이드 기능층
140: 광전변환층 141: p형 반도체층
142: i형 반도체층 143: n형 반도체층
150: 제2 전극
Claims (4)
- 기판 상부에 형성되는 제1 전극;
상기 제1 전극 상부에 형성되는 징크옥사이드(ZnO) 기능층;
상기 징크옥사이드 기능층 상부에 형성되는 것으로, 적어도 하나의 p형 반도체층, 적어도 하나의 i형 반도체층 및 적어도 하나의 n형 반도체층이 접합되어 형성되는 광전변환층; 및
상기 광전변환층 상부에 형성되는 제2 전극을 포함하고,
상기 징크옥사이드 기능층의 두께가 2nm 내지 6nm인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극은 FTO(Fluorine Tin Oxide)인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지. - 기판, 제1 전극, 징크옥사이드(ZnO) 기능층, 광전변환층 및 제2 전극이 순차적으로 적층되는 박막형 태양전지 제조방법에 있어서,
상기 제1 전극 상부에 징크옥사이드 기능층을 원자층 증착(Atomic Layer Depositon) 공정을 통하여 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지 제조방법. - 청구항 3에 있어서,
상기 단계는, 상기 징크옥사이드 기능층의 두께를 2nm 내지 6nm로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120052847A KR20130128814A (ko) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 징크옥사이드 기능층을 갖는 박막형 태양전지 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120052847A KR20130128814A (ko) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 징크옥사이드 기능층을 갖는 박막형 태양전지 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR20130128814A (ko) |
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2012
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