KR20140081789A - 폴리머 기판 상의 가요성 광전 소자를 위한 다중층 박막 후면 전극 시스템 - Google Patents

폴리머 기판 상의 가요성 광전 소자를 위한 다중층 박막 후면 전극 시스템 Download PDF

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로렌스 엠. 우즈
호바트 스티븐스
조셉 에이치. 암스트롱
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어센트 솔라 테크놀로지스, 인크.
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Abstract

광전 요소를 위한 폴리머 기판 및 후면 접촉 구조물, 및 광전 요소는 CIGS 광전 구조물, 광전 요소가 위치될 수 있는 소자측 및 소자측 반대편에 있는 후면측을 갖는 폴리머 기판을 포함한다. 유전층은 폴리머 기판의 후면측에 형성된다. 금속 구조물은 폴리머 기판의 소자측에 형성된다.

Description

폴리머 기판 상의 가요성 광전 소자를 위한 다중층 박막 후면 전극 시스템{MULTILAYER THIN-FILM BACK CONTACT SYSTEM FOR FLEXIBLE PHOTOVOLTAIC DEVICES ON POLYMER SUBSTRATES}
본 미국 정규 특허 출원은 2011년 8월 10일 미국 특허청에 출원된, 미국 임시 특허 출원 61/522,209호의 이익을 청구하고, 전체 내용은 참조를 위하여 여기에 병합된다.
본 발명은 광전 모듈 및 광전 모듈을 제조하는 방법, 및 더욱 상세하게는, 모듈에서 기계적 비틀림이 실질적으로 감소되거나 제거되는 광전 모듈 및 광전 모듈을 제조하는 방법에 관한 것이다.
일 형태의 가요성 광전(PV) 모듈이 폴리머 기판 상에 박막 소자로서 형성된다. 이러한 소자의 실시예는 구리-인듐-갈륨-셀레나이드(CIGS) 소자이다. CIGS 소자는 박막 증착 공정, 소자 패터닝, 및 최종 조립/패키징(packaging)에 대하여 다수의 시도를 나타낸다. 물질이 어떠한 추가적인 절연 필름 없이 모놀리식 집적(monolithic integration)을 가능하게 하는, 유전 특성을 유지하면서 물질의 고온 변화가 CIGS 공정을 적응하는 데에 적절하기에 폴리머 기판은 상당히 충분하다.
가요성 CIGS 소자에서 기본적인 시도는 CIGS p-타입 흡수층의 증착 이전에 폴리머 상으로 금속 후면 전극의 증착에서 존재한다. 이런 후면 전극은 CIGS에 대한 옴 접촉을 만들고 전류가 소자를 통해 유동하고 전기 부하에 부착된 리드(lead) 들에 대한 인터커넥트(interconnect)를 통해 수집되는 것을 허용한다. 따라서, 보통 금속인, 이런 후면 전극은, 소자 공정 이전 및 이후 모두에, 높은 전기 전도성을 유지해야만 한다. 또한 이는 차후의 박막 증착 단계들을 위한 증착 환경을 견디어내어야만 한다.
제 1 양상에 따라, 광전 요소를 위한 폴리머 기판 및 후면 접촉 구조물이 제공된다. 구조물은 광전 요소가 위치될 수 있는 소자측 및 소자측 반대편에 있는 후면측을 갖는 폴리머 기판을 포함한다. 유전층은 폴리머 기판의 후면측에 형성된다. 금속 구조물은 폴리머 기판의 소자측에 형성된다.
다른 양상에 따라, 광전 요소가 제공된다. 광전 요소는 CIGS 광전 구조물 및 CIGS 광전 구조물이 위치될 수 있는 소자측 및 소자측 반대편에 있는 후면측을 갖는 폴리머 기판을 포함한다. 유전층은 폴리머 기판의 후면측에 형성된다. 금속 구조물은 CIGS 광전 구조물과 폴리머 기판 사이의 폴리머 기판의 소자측에 형성된다.
앞서 말한 것 및 다른 특징 및 장점들은 동일한 참조 부호가 상이한 도면들 내내 동일한 부분들을 가리키는, 첨부한 도면들에 도시된 바와 같이, 바람직한 양상들의 더 특정한 설명으로부터 명백할 것이다. 도면들은 반드시 크기를 변경하는 것은 아니다. 도면들에서, 영역들 및 층들의 두께는 명확성을 위하여 과장될 수 있다.
도 1은 진공 기반 스퍼터링 Mo 증착 공정 동안에 Ar 압력의 함수로서 Mo에서 고유 응력의 그래프를 도시한다.
도 2는 몇몇 예시적인 구체예들에 따른, 상면 전극으로서 금속 다중층 및 후면측 코팅으로서 산화물을 이용하는 폴리머 상의 가요성 모놀리식 집적 CIGS 광전 소자를 위한 후면 전극의 개략 단면도를 도시한다.
도 3은 몇몇 예시적인 구체예들에 따른, 유전-폴리머-금속-Mo-CIGS 스택 구조물의 이미지를 도시한다.
CIGS 소자를 위하여, 몰리브덴(Mo)은 기판에 관계없이, 후면 전극을 위한 물질의 일반적인 선택이어야 왔다. Mo가 DC 스퍼터링(sputtering) 또는 다른 박막 증착 방법을 이용하여 복잡하지 않는 방식으로 증착될 수 있으면서, 스퍼터링으로 가능한 광범위한 응력 상태는 가요성 기판, 특히 현저한 강성을 나타내지 않는 것, 예컨대 폴리머로 증착을 특히 복잡하게 할 수 있다. 필름 응력이 이미 기판에 의해 견디어질 수 있는 강성 기판과 달리, 필름 응력은 수명, 표면 토폴로지(topology), 및 가요성 기판 특히 폴리머로 제조된 기판의 물리적 특성에 상당한 영향을 줄 수 있다. 모놀리식 집적을 허용하는 우수한 유전 특성을 나타내는 이런 클래스의 기판은, 또한 일반적으로 CIGS층 스택의 반도체 및 금속에 비교되는 높고 일관성없는 열 팽창 계수를 나타낸다. 따라서, 랩핑(wrap)될 수 있고, 주름질 수 있으며, 비틀릴 수 있고, 그렇지 않으면 이런 가요성 기판의 집적성을 약화시킬 수 있는 고유 응력과 조합하는 외인성 응력(extrinsic stress)이 존재한다. 게다가, 후면 전극의 전기적 특성 및 기계적 특성은 또한 소자 성능 및 부착에 영향을 미친다.
도 1은 진공 기반 스퍼터링 Mo 증착 공정 동안에 아르곤 압력의 함수로서 스퍼터링된 Mo의 고유 응력 상태의 그래프를 포함한다. 따라서, 후면 전극 증착 단계에서 고유 응력 및 외인성 응력의 주의 깊은 균형은 실행가능한 가요성 광전 소자를 제공하기에 바람직하다. 증착의 방법, 증착 압력, 비율, 웹 공정 가스, 웹 속도, 및 패스들의 개수는 모두 소자를 위한 최상의 후면 전극을 제공하도록 균형을 이루는 변수들이다.
본 발명에 따라, 후면 전극에서 2개 이상의 상이한 금속들을 이용하는 다중층 접근법이 고온 폴리머 기판의 양측으로 증착된 종래의 Mo 필름을 대체하는 데에 사용된다. 발명에 따라, 폴리머 기판은, 예를 들어, 폴리이미드, 폴리벤조비스옥사졸(PBO), 절연 금속 포일, 또는 고온 CIGS 증착 공정, 예컨대 다중원 증발을 이용한 가요성, 모놀리식 집적 CIGS 모듈을 위한 다른 이러한 물질일 수 있다. 몇몇의 예시적인 구체예에 따라, 차후의 CIGS, CdS 및 TCO 증착과 함께, 이런 공정의 응력의 균형을 이루기 위하여 폴리머의 양측 상에 Mo 필름을 이용하는 종래의 공정들과 달리, 응력 균형 후면 전극은 폴리머 기판의 후면측 상의 유전 필름, 주로 높은 전도성이나 낮은 계수 및 낮은 비용 금속 필름층, 예를 들어, 폴리머의 전면측에 도포되고, Al 필름층 위에 Mo의 얇은 캡이 이어지는, 알루미늄(Al)을 이용하여 형성된다. Mo는 첨가된 산소를 갖거나 갖지 않는 Al 상으로 배치될 수 있다.
도 2는 몇몇의 예시적인 구체예들에 따른, 상면 전극으로서 금속 다중층 및 후면측 코팅으로서 산화물을 이용하는 폴리머 상의 가요성 모놀리식 집적 CIGS 광전 소자를 위한 후면 전극의 개략 단면도를 포함한다. 도 2를 참조하여, 폴리머 기판(14)은 플라즈마 클리닝(plasma cleaning), 어닐링(annealing) 및 기판 및 광전(PV) 소자의 주어진 조합에 최상으로 적합한 다른 공정에 의해 배치된 물질을 수용하도록 마련될 수 있다. 플라즈마 처리는 하나 이상의 가스를 함유한다. 가스 각각의 함량 및 백분율은 증착되고 있는 특정한 물질을 위한 처리를 최적화하도록 변경할 수 있다. 처리기간 및 플라즈마의 전력 밀도(power density)는 또한 처리를 최적화하도록 변경될 수 있다. 플라즈마 처리 이전에, 동안에 또는 이후에 기판 어닐링 또는 가열은 처리를 더 최적화할 수 있다. 몇몇의 예시적인 구체예들에 따른 소자(10)는 예를 들어, 산화물 예컨대 SiO2, Al2O3, 질화물, 산질화물 예컨대 Al 또는 Si의 산질화물일 수 있고, 이런 특정한 예시적인 구체예에서, 폴리머 기판(14)의 후면측에 형성된, Al2O3인, 유전 필름(12)을 포함한다. 다른 유전 코팅 가능성은 고온 실리콘, 실리콘 수지, 및 자립형 기판으로서 기능하는 구조적 특성을 가질 수 없으나, 고온 및 고방사율 특성을 가지며 압축 응력을 폴리머 기판에 추가할 수 있는 다른 폴리이미드를 포함한다. 선택적인 접착층(13)은 유전 필름(12)이 형성되기 이전에 폴리머 기판(14)의 후면측 상에 형성될 수 있다. 접착층(13)은 몰리브덴, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 티타늄 질화물(TiN), 금속 산화물 및 금속 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 선택적인 접착층(13)은 꽤 얇게, 즉, 후면측 방사율에 거의 내지 전혀 영향을 주지 않으면서 꽤 낮은 전도성을 갖기에 충분히 얇게 제조될 수 있다. 선택적인 접착층(13)은 예를 들어, Mo 산화물, Cr 산화물, Ti 산화물 등을 형성하는, 유전 필름(12)의 차후의 산화물 증착 동안에 약간의 산화시킬 수 있다. 폴리머 기판(14)은 예를 들어, 폴리이미드, 폴리벤조비스옥사졸(PBO), 절연 금속 포일, 또는 다른 이러한 물질일 수 있다. 다른 선택적인 접착층(15)은 차후의 금속 필름층(16)의 접착을 보조하도록 폴리머 기판(14) 위에 형성될 수 있다. 접착층(15)은 몰리브덴, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 티타늄 질화물(TiN), 금속 산화물 및 금속 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 금속 필름(16)은 폴리머 기판(14)의 전면측 상에 형성되거나 존재한다면 접착층(15)의 전면측 상에 형성된다. 금속 필름(16)은 예를 들어, 알루미늄, 구리, 황동, 청동, 또는 다른 이러한 물질로 제조된 높은 전도성이나 낮은 계수 및 낮은 비용 금속 필름일 수 있다. Mo의 얇은 캡층(18)은 금속 필름(16) 위에 형성된다. Mo 캡층(18)은 추가된 산소를 갖거나, 갖지 않고 형성될 수 있다. CIGS층(20)은 CIGS층(20)에 대한 적절한 화학적, 기계적 및 전기적 인터페이스(interface)를 가능하게 하는, Mo 캡층(18) 위에 형성된다. 예를 들어, CdS로 형성된 버퍼층(22)은 CIGS층(20) 위에 형성될 수 있고, 투명 전도성 산화물(TCO)층(24)은 버퍼층(22) 위에 형성될 수 있다.
도 3은 Al2O3 후면측 유전층(12)의 다양한(4개) 두께로, 발명의 개념의 유전-폴리머-금속-Mo-CIGS 스택 구조물의 이미지를 포함한다. 유전층(12)의 4개의 예시적인 두께는 0.0㎚(후면측 유전층 또는 코팅이 없음), 210㎚, 350㎚ 및 640㎚이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 발명의 개념에 따라, 응력 균형이 달성된다. 후면측 유전 필름(12), 전기 후면 전극으로서 작용하는 상면측 금속 전극(16), 및 차후의 증착물 모두의 조합은 대량 생산 공정에 더 양호하게 적합한 평면 물질을 달성하도록 각각의 응력의 균형을 이룬다.
도 3을 참조하여, 발명의 개념에 따른 유전-폴리머-금속-Mo-CIGS의 스택은 유사한 Mo만의 후면 전극 필름에 비교되는 거의 압축 응력을 갖지 않는다. 이는 금속 필름(16)의 존재로 인한 것이다. 후면측 상에서 유전 필름(12)의 추가로, 기판은 평평하게 되기 시작하고, 예를 들어, 640㎚의 두께에서, 모든 응력들이 균형을 이루게 된다. 몇몇의 예시적인 구체예에 따라, 셀레늄(Se) 풍부 환경에서 (400℃를 초과하는) 고온이 가해지는 고온 CIGS 증착 공정을 견디면서 충분한 전기 전도성을 유지할 수 있는 필름을 증착하는 것이 가요성 모놀리식 집적 CIGS 소자의 확대에서 주된 발전이다.
Mo는 재료가 공정 파라미터에서 변화로 인한 상이한 고유 응력을 인상적으로 나타낼 수 있을 뿐 아니라, 고온 공정으로 결합된 기저 기판 및 Mo 사이의 열 팽창 계수(CTE)에 있어 부조화시킨다는 점에서 시도를 제시하고, 기판의 강성도, 및 극도로, 차후의 필름의 기계적 특성은 모두 결과적인 다중층 구조에서 큰 응력으로 유도될 수 있다. Mo는 도 1에 도시된 바와 같이, 사실상 인장부터 압축까지의 범위에 있는 다양한 고유 응력 상태에서 증착될 수 있다. Mo 필름을 증착할 때 같이, Mo에서 인장 고유 응력과 압축 고유 응력 사이의 전이는 대략 1.2 ㎩에서 최대치를 나타내는 압축 응력 상태를 갖는 대략 6 mTorr에서 발생한다. 하지만, 폴리머 상에서 Mo의 증착할 때 응력 상태에 관계없이, 압축 응력 상태는 고온 노출, 예를 들어, CIGS 증착 온도 이후에 폴리머 상에서 Mo의 결과물이다. 이런 응력은 특히, 외인성 응력이 코팅된 기판을 구부리거나 또는 그렇지 않으면 휘게 하는 형태로 추가된다면, 박막 또는 심지어 기판의 크랙킹(cracking)으로 유도할 수 있다. 차후의 증착 단계들을 고려하여, 상당한 압축 Mo 후면 전극의 응력 균형이 기판 후면측으로 압축 필름을 증착함으로써 달성된다. 평면 물질을 달성하기 위하여, 응력 상태는 균형을 이루고, 상면 표면으로서 다중 금속, 반도체, 및 산화물층을 갖고, 기판의 하면측에 도포된 상응하는 Mo층은 비록 대부분 경우에 (응력 균형을 위한) 후면측 상에 이용되는 Mo 필름의 형태가 (후면측 전기 컨덕터를 위한) 전면측 상의 Mo 필름과 상이한 두께로 상이하게 증착되더라도, 상면측 상에서 다중층의 균형을 이루게 하는 데에 요구된다. 주름 감소는 패터닝 셀을 통한 패널들의 배치 공정이 근접 이동 잉크 헤드 프린팅 작업에 대한 손상을 방지하도록 수행되는 주된 이유들 중 하나이다. 하지만 전면 응력 및 후면 응력의 균형을 이루는 것은 응력 레벨이 높을 때 훨씬 더 상이하다.
표 1은 고온 폴리머 기판 상으로 금속, 특히, Mo를 증착하는 데에 있어 시도를 도시한다. Mo 및 Al 모두는 폴리머보다 10배만큼 훨씬 큰 계수를 갖는 반면에, 열 팽창은 Mo보다 폴리머와 Al 사이에서 더 근접한 조화일 수 있다. 더욱 중요하게는, Al의 항복 응력은 Mo보다 훨씬 작고, 폴리머의 5% 연신율에서 응력은 Mo보다 Al에 더 근접하다. 결국에는, Mo의 극한 응력은 폴리머의 거의 2배이다.
표 1 - 일반적인 고온 폴리머 기판에 비교되는 몰리브덴 및 알루미늄의 기계적 특성
Figure pct00001

몇몇 예시적인 구체예들에 따라, 폴리머에서 전체적인 응력 상태는 감소되고, 결과적으로, 더 평평하고, 주름이 없는 기판이 제공된다. 발명의 개념에 따라, Mo가 CIGS에 대한 적절한 인터페이스에 사용되나, 기판에서 높은 응력에 대한 주된 원인이기 때문에, 이의 사용은 표 2에 도시된 바와 같이, 기저 주요 금속 필름의 일함수를 마스킹하는(mask) 데에 요구되는 최소치로 최소화된다. 몇몇 예시적인 구체예에서, 비록 구리(Cu) 및 다른 높은 전기 전도성 물질, 예를 들어, 황동 또는 청동을 이용한 제제가 사용될 수 있더라도, 선택의 주요 금속 필름은 알루미늄(Al)이다. CIGS 소자는 적절하게 기능하는 금속 후면 전극의 적절한 일 함수를 따른다. 금속 포일 기판의 일함수를 마스킹하도록 차후의 Mo 증착으로 (절연층들이 없는) 금속 포일들을 이용하는 것이 가능한 반면에, 폴리머가 아닌 기판의 고유 강성도는 기판을 압도하는 Mo 응력 없이 더 큰 Mo 필름 두께를 도포하는 능력을 가능하게 한다. 더 낮은 기계적 특성 및 발명의 개념의 구체예에 따른 폴리머 공정으로, 기저 주요 박막 후면 전극 물질(Al, Mo 등)의 일함수의 Mo에 의한 바람직한 마스킹 효과는 더 큰 Mo 두께와 함께 증가할 수 있는 Mo에서 높은 응력으로 주의 깊게 균형을 이루게 된다. 더욱이, 절연층이 없는 금속 포일의 이용은 복잡하지 않은 능력이 광전 소자를 모놀리식으로 집적화시키는 것을 불가능하게 하고, 이러한 바와 같이, 분리된 각각의 셀들에 대하여 소자 구조를 한정한다.
표 2 - 일반적인 폴리머 기판에 비교되는 (20℃에서) 몰리브덴 및 알루미늄의 전기적 특성
Figure pct00002

몇몇 예시적인 구체예들의 AlMo 스택은 종래의 단일 또는 다중층 Mo 후면 전극들에 대비한 몇몇 장점들을 제공한다.
1) 필름은 Mo 캡(18)보다 훨씬 두꺼운, Al 필름(16)에 의해 지시된 대부분의 응력 상태로 이루어질 수 있다. 따라서, 전면측 금속화에서 전체적인 응력 상태는 감소된다.
2) AlMo 스택은 표 2에 도시된 바와 같이 10배의 향상을 초과하면서, 기준치 Mo 필름보다 훨씬 더 큰 전기적 평면내 전도성을 달성한다. 이는 종래의 소자들보다 더 큰 전류를 운반하는 능력을 초래하고, 모놀리식 집적 모듈을 위한 더 큰 셀 피치(폭)를 가능하게 한다. 더 큰 셀들은 인터커넥트 관련 손실을 감소시키는, 더 적은 인터커넥트들과 동일시한다. 샘플들로 측정은 기준치 2Ω/제곱으로부터 0.2 Ω/제곱까지 하락하는, 시트 저항에서 10배 감소를 나타낸다. 이런 향상은 셀 폭(피치)이 기준치 조건에서 입증되었던 거의 2배까지 증가하는 것을 허용함으로써, 또한 2의 팩터에 의해 인터커넥트를 감소시킨다.
3) Mo가 몇몇의 어플리케이션을 위한 적절한 전기 전도성을 갖는 반면에, 높은 전류 밀도(> 30 ㎃/㎠)를 갖는 CIGS의 성능을 제한한다. 얇은 Mo 캡(18)만을 이용하고, 대부분의 전기 전도성을 제공하는 Al의 전도성을 의존함으로써, 구체예들의 적층된 물질이 거의 시트 저항을 제공하지 않는다. 또한 표 2는 Cu, Al 및 Mo의 전기적 특성을 비교한다. Mo는 대략 Al의 전기 전도성 절반을 갖고 Cu의 1/3 전기 전도성보다 적다. 하지만, Al의 일함수가 Mo의 일함수보다 현저하게 더 낮고, 이런 Al이 CIGS로 이미 확산할 것이기에, Mo의 캡은 CIGS로부터 낮은 Al 일함수를 차단하도록 유지된다. 비슷하게는, Cu는 금속층(16)으로서 Cu, 황동 또는 청동을 이용할 때 증착 동안에 CIGS로 확산할 것이다. 따라서, Mo 캡을 이용함으로써, 최상의 전기적 특성은 성공적인 광전 효과를 확보하도록 적절한 일 함수 인터페이스를 제공하면서 유지된다.
4) 전기 컨덕터 구조에 대하여 추가된 이익으로서, 얇은 Mo 캡(18)은 P2 레이저 스크라이브(laser scribe)를 통해, 예를 들어, 스크라이브를 경유하여, 더 높은 전도성 A1으로 훨씬 더 낮은 전기 저항 경로를 나타낸다. 따라서, 기록 공정(POR) 하에서 기준치 P2 인터커넥트 저항은 공칭적으로 500 내지 1000 mΩ-㎝인 반면에, 이런 신규 언터커넥트를 위한 P2 저항은 2 mΩ-㎝까지 하락한다. 이는 단독으로 모듈 손실을 감소시킴으로써 주어진 모듈을 위한 전력 출력에서 대략 5% 증가의 원인이 될 것이다.
폴리머 상에서 적절한 전기 전도성을 제공하기에 충분히 두꺼운 Mo가 광전 스택에서 응력 상태에 불리하게 기여하기 때문에, 예시적인 구체예에 따라, 소자 후면 전극의 Mo 함량을 최소화하는 것은 Mo 이외의 다른 물질이 후면측 필름으로서 작동하는 것을 허용한다. 본 발명에 따라, 후면측 필름 상에서 Mo에 대한 의존성을 제거하고, 후면 전극에서 이를 최소화함으로써, 종래 기술에 대비한 현저한 장점들이 실현된다.
a) Mo는 CIGS에 대한 인터페이스로서 작용하고, 이에 따라, 소자가 최적으로 작용하는 것을 허용하기 위하여 Al 일함수를 마스킹한다. 다른 금속 요소 또는 합금들은 이용가능하게 되기에 신규 기판을 위하여 요구된 바와 같이 이용될 수 있다.
b) 후면 전극 필름에서 전체적으로 감소된 응력 상태는 후면측 필름을 위한 선택을 제공한다. 일 경우에, 양호한 절연체이고 폴리머를 위하여 약간의 레벨의 습기 보호를 제공하는 비싸지 않은 알루미나(Al2O3) 필름이 채택될 수 있다. 하지만, 다른 산화물 필름이 패키징에 대한 접합 강도를 향상시키도록 채택될 수 있고, 산질화물은 또한 더 양호한 습기 보호를 위하여 치환될 수 있다.
c) 폴리머 기판의 어느 하나의 측에 필름들에서 응력 상태를 감소시키기 때문에, 폴리머에 의해 경험된 결과적인 응력은 또한 감소된다. 특히, 롤-대-롤 증착에 사용된 고온 폴리머에 대하여, 감소된 응력 상태는 특히, 고온 과도출력 예컨대 CIGS 증착에서 경험되는 것 이후에, 감소된 주름 및 웹의 파형을 초래할 것이다.
d) 신규 가요성 비전도성 기판, 예컨대 폴리(p-페닐렌-2,6-벤조비스옥사졸)(PBO)이 개발되고 가요성 CIGS 시장에 도입되기에, 후면 전극에 의해 부여된 응력을 감소시키는 데에 있어 경험은 완전히 후면측 필름에 대한 필요를 제거할 수 있는 구조를 초래할 수 있다.
e) 원하는 Mo 응력 상태를 달성하는 것이 중요하기에, 증착 비율은 종종 원하는 전기적 특성 및 응력 특성을 달성하도록 다중의 더 얇은 패스(pass)들을 요구하는, 표준 Mo 필름으로 제한된다. 기록 공정(POR)을 이용하는 최신 기술의 필름들은 일 마이크론 이상의 합계(1,010 ㎚)를 위하여, 기판의 전면측 상에는 390 ㎚ 및 후면측 상에는 620 ㎚이다. 예시적인 구체예에 따른 신규 구조를 갖는 공칭적 Mo 두께는 대략 100 내지 200 ㎚, 또는 소자에서 Mo의 함량에서 80 내지 90% 감소이다. 예시적인 구체예의 후면 전극을 이용하는 것은 다중층에서 증착하는 필요를 현저하게 감소시키고, 더욱이, 필름이 현저하게 더 얇아지고 A1이 높은 웹 비율로 증착하는 것을 더 쉽게 하기에, 후면 전극 챔버로부터 적어도 5배 처리량 증가가 발생해야 한다.
f) Mo는 CIGS 소자에서 상대적으로 비싼 필름이고, A1의 대략 35배 비용이다. 상기에 언급된 바와 같이, Mo 감소 및 일반 요소들(Al, Al2O3)의 치환이 인상적으로 후면 전극의 비용을 감소시킨다. 심지어 후면측 Mo를 Al2O3로 대체하는 데에 있어 주목할만한 효과를 가져야 한다.
상기에 언급된 바와 같이, Al-Mo 후면 전극은 더 낮은 시트 저항 및 P2 인터커텍트 저항을 인상적으로 입증한다. 조합된 이런 효과들은 모듈 설계가 효과의 완전한 장점을 취하도록 최적화될 때 효율의 백분율 포인트의 원인이 될 것이다. 심지어 동일한 모듈 설계로, 모듈 전력은 감소된 P2 저항으로 인해 5%만큼 증가하여야 한다.
예시적인 구체예에 따라, 금속 후면측 필름의 제거 및 이의 유전층으로의 대체는 상세하게 여기서 설명된 바와 같이, 응력 관리 이외에, 소자에서 열 관리를 제공한다. 진공에서 기판의 가열은 전도성 가열(기판에 대한 직접적인 접촉) 및/또는 복사 가열(하나의 소스로부터 다른 소스로 복사하는 에너지)을 포함한다. 복사 가열은 열 에너지를 기판에 전달하는 가장 일반적인 수단이나, 에너지가 운반되는 정도는 기판의 흡수율(에너지를 흡수하는 능력) 및 방사율(환경으로 열을 복사시키는 능력)에 의존한다. 금속은 일반적으로 예를 들어, 산화물 필름보다 더 낮은 방사율을 갖고; 이에 따라, 금속 표면은 산화물만큼 쉽게 열을 중단하지 않는다. 따라서 양측에 금속으로 코팅된 폴리머는 개재된 폴리머 기판 내에서 열을 수거할 수 있다. 진공에서, 고방사도 코팅, 예컨대 산화물 또는 질화물로 코팅된 표면은, 이런 표면 및 기판에 대한 복사 냉각을 제공할 수 있다. 냉각 후면측 코팅 및 기판은 기판이 높은 소자측 온도 동안에 분해되고 부서지는 것을 방지하는 것을 돕고, 이에 따라 더 높은 품질 태양 흡수층으로 유도할 수 있는 더 높은 소자측 온도를 가능하게 한다.
예시적인 구체예들이 여기서 설명되어 왔다. 예를 들어, 예시적인 구체예는 특정한 예시적인 폴리머 기판 및 특정한 예시적인 코팅 또는 층에 대하여 설명되어 왔다. 예시적인 구체예들이 향상된 광전 소자에 후면 전극을 제공하는 응력 균형에 관한 것이다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 다른 기판 물질 및 다른 후면측 코팅 또는 층들에 적용하능하다. 사실상, 본 발명은 전적으로 후면측 코팅의 제거 및 대안적인 기판을 갖는 구조물에 적용가능할 수 있다.
특징들의 조합
본 발명의 다양한 특징들이 상세하게 상기에 설명되어 왔다. 본 발명은 설명이 특징들의 조합을 특별하게 제외하지 않는다면, 여기서 설명된 어떠한 개수의 특징들의 어떤 및 모든 조합을 포함한다. 하기의 실시예들은 본 발명에 따른 여기서 고려되고 설명된 특징들의 조합의 일부를 도시한다.
여기서 상세하게 설명되고 그리고/또는 청구된 어떠한 구체예에서, 광전 요소가 CIGS 구조물을 포함할 수 있다.
여기서 상세하게 설명되고 그리고/또는 청구된 어떠한 구체예에서, 유전층은 SiO2, Al2O3 및 실리콘 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서 상세하게 설명되고 그리고/또는 청구된 어떠한 구체예에서, 얇은 접착층은 폴리머 기판의 후면측과 유전층 사이에 배치될 수 있다.
여기서 상세하게 설명되고 그리고/또는 청구된 어떠한 구체예에서, 접착층은 Mo, Cr 및 Ti 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서 상세하게 설명되고 그리고/또는 청구된 어떠한 구체예에서, 금속 구조물은 제 1 금속층을 포함할 수 있고, 제 1 금속층은 알루미늄, 황동, 청동 및 구리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서 상세하게 설명되고 그리고/또는 청구된 어떠한 구체예에서, 금속 구조물은 제 1 금속층 위에 형성된 몰리브덴층을 더 포함할 수 있다.
여기서 상세하게 설명되고 그리고/또는 청구된 어떠한 구체예에서, 금속 구조물은 폴리머 기판의 소자측과 제 1 금속층 사이에 배치된 얇은 접착층을 더 포함할 수 있다.
여기서 상세하게 설명되고 그리고/또는 청구된 어떠한 구체예에서, 얇은 접착층은 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄 및 크롬 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서 상세하게 설명되고 그리고/또는 청구된 어떠한 구체예에서, 금속 구조물은 폴리머층의 소자측과 접촉하는 얇은 접착층을 더 포함할 수 있다.
여기서 상세하게 설명되고 그리고/또는 청구된 어떠한 구체예에서, 얇은 접착층은 몰리브덴, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 티타늄 질화물(TiN), 금속 산화물 및 금속 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명은 예시적인 구체예들에 참조하여 이루어지는 반면에, 상세하게 형태에 있어 다양한 변화가 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 여기서 이루어질 수 있다는 것이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 것이다.

Claims (22)

  1. 광전 요소를 위한 폴리머 기판 및 후면 접촉 구조물에 있어서,
    광전 요소가 위치될 수 있는 소자측 및 소자측 반대편에 있는 후면측을 갖는 폴리머 기판;
    폴리머 기판의 후면측에 형성된 유전층; 및
    폴리머 기판의 소자측에 형성된 금속 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    광전 요소는 CIGS 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    유전층은 SiO2, Al2O3 및 실리콘 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 구조물은,
    폴리머 기판의 후면측과 유전층 사이에 배치되는 얇은 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    접착층은 몰리브덴, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 티타늄 질화물(TiN), 금속 산화물 및 금속 질화물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    금속 구조물은 제 1 금속층을 포함하되,
    제 1 금속층은 알루미늄, 황동, 청동 및 구리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    금속 구조물은 제 1 금속층 위에 형성된 몰리브덴층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  8. 제 6 항에 있어서,
    금속 구조물은 폴리머 기판의 소자측과 제 1 금속층 사이에 배치되는 얇은 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    얇은 접착층은 몰리브덴, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 티타늄 질화물(TiN), 금속 산화물 및 금속 질화물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    금속 구조물은 폴리머층의 소자층과 접촉하는 얇은 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  11. 제 10 항에 있어서,
    얇은 접착층은 몰리브덴, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 티타늄 질화물(TiN), 금속 산화물 및 금속 질화물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  12. 광전 요소에 있어서,
    CIGS 광전 구조물;
    CIGS 광전 구조물이 위치될 수 있는 소자측 및 소자측 반대편에 있는 후면측을 갖는 폴리머 기판;
    폴리머 기판의 후면측에 형성된 유전층; 및
    CIGS 광전 구조물과 폴리머 기판 사이에서 폴리머 기판의 소자측에 형성된 금속 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 요소.
  13. 제 12 항에 있어서,
    유전층은 SiO2, Al2O3 및 실리콘 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 요소.
  14. 제 12 항에 있어서,
    유전층은 알루미늄 및 실리콘 중 하나로부터 형성된 산질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 요소.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 광전 요소는,
    폴리머 기판의 후면측과 유전층 사이에 배치된 얇은 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 요소.
  16. 제 15 항에 있어서,
    접착층은 몰리브덴, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 티타늄 질화물(TiN), 금속 산화물 및 금속 질화물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 요소.
  17. 제 12 항에 있어서,
    금속 구조물은 제 1 금속층을 포함하되,
    제 1 금속층은 알루미늄, 황동, 청동 및 구리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 요소.
  18. 제 17 항에 있어서,
    금속 구조물은 제 1 금속층 위에 형성된 몰리브덴층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 요소.
  19. 제 17 항에 있어서,
    금속 구조물은 폴리머 기판의 소자측과 제 1 금속층 사이에 배치되는 얇은 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  20. 제 19 항에 있어서,
    얇은 접착층은 몰리브덴, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 티타늄 질화물(TiN), 금속 산화물 및 금속 질화물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 요소.
  21. 제 12 항에 있어서,
    금속 구조물은 폴리머층의 소자측과 접촉하는 얇은 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 요소.
  22. 제 21 항에 있어서,
    얇은 접착층은 몰리브덴, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 티타늄 질화물(TiN), 금속 산화물 및 금속 질화물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 요소.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9780242B2 (en) * 2011-08-10 2017-10-03 Ascent Solar Technologies, Inc. Multilayer thin-film back contact system for flexible photovoltaic devices on polymer substrates
US9209322B2 (en) 2011-08-10 2015-12-08 Ascent Solar Technologies, Inc. Multilayer thin-film back contact system for flexible photovoltaic devices on polymer substrates
US20130061927A1 (en) 2011-08-10 2013-03-14 Ascent Solar Technologies, Inc. Multilayer Thin-Film Back Contact System For Flexible Photoboltaic Devices On Polymer Substrates
EP2800145B1 (en) * 2013-05-03 2018-11-21 Saint-Gobain Glass France Back contact substrate for a photovoltaic cell or module
EP2800146A1 (en) * 2013-05-03 2014-11-05 Saint-Gobain Glass France Back contact substrate for a photovoltaic cell or module
EP2800144A1 (en) * 2013-05-03 2014-11-05 Saint-Gobain Glass France Back contact substrate for a photovoltaic cell or module
WO2015138728A1 (en) * 2014-03-13 2015-09-17 Ascent Solar Technologies, Inc. Multilayer thin-film back contact system for flexible photovoltaic devices on polymer substrates
CN105489661B (zh) 2015-07-27 2018-01-23 友达光电股份有限公司 太阳能电池
WO2017079008A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-11 Ascent Solar Technologies, Inc. Multilayer thin-film back contact system for flexible photovoltaic devices on polymer substrates

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6323417B1 (en) * 1998-09-29 2001-11-27 Lockheed Martin Corporation Method of making I-III-VI semiconductor materials for use in photovoltaic cells
US7053294B2 (en) 2001-07-13 2006-05-30 Midwest Research Institute Thin-film solar cell fabricated on a flexible metallic substrate
WO2003038859A2 (en) 2001-07-20 2003-05-08 Itn Energy Systems, Inc. Apparatus and method of production of thin film photovoltaic modules
AU2003275239A1 (en) 2002-09-30 2004-04-23 Miasole Manufacturing apparatus and method for large-scale production of thin-film solar cells
US20090032108A1 (en) * 2007-03-30 2009-02-05 Craig Leidholm Formation of photovoltaic absorber layers on foil substrates
KR20090005184A (ko) * 2006-04-18 2009-01-12 다우 코닝 코포레이션 구리 인듐 디셀레나이드-기재 광전지 장치 및 그의 제조 방법
US8802977B2 (en) * 2008-05-09 2014-08-12 International Business Machines Corporation Techniques for enhancing performance of photovoltaic devices
US20090288699A1 (en) * 2008-05-20 2009-11-26 E.I. Du Pont De Nemours And Company Laminate structures for high temperature photovoltaic applications, and methods relating thereto
KR20120099330A (ko) 2008-11-14 2012-09-10 어플라이드 나노테크 홀딩스, 인크. 태양 전지 제조를 위한 잉크 및 페이스트
US20140335651A1 (en) 2008-11-14 2014-11-13 Sichuan Yinhe Chemical Co., Ltd. Inks and pastes for solar cell fabrication
US8110738B2 (en) 2009-02-20 2012-02-07 Miasole Protective layer for large-scale production of thin-film solar cells
DE102009013903A1 (de) 2009-03-19 2010-09-23 Clariant International Limited Solarzellen mit einer Barriereschicht auf Basis von Polysilazan
US8134069B2 (en) 2009-04-13 2012-03-13 Miasole Method and apparatus for controllable sodium delivery for thin film photovoltaic materials
CN101924162A (zh) * 2009-06-17 2010-12-22 财团法人工业技术研究院 铜铟镓硒化合物薄膜的制造方法
AU2010279659A1 (en) 2009-08-04 2012-03-01 Precursor Energetics, Inc. Methods for photovoltaic absorbers with controlled stoichiometry
US8759669B2 (en) 2011-01-14 2014-06-24 Hanergy Hi-Tech Power (Hk) Limited Barrier and planarization layer for thin-film photovoltaic cell
US20130061927A1 (en) 2011-08-10 2013-03-14 Ascent Solar Technologies, Inc. Multilayer Thin-Film Back Contact System For Flexible Photoboltaic Devices On Polymer Substrates
US20130224901A1 (en) 2012-02-26 2013-08-29 Jiaxiong Wang Production Line to Fabricate CIGS Thin Film Solar Cells via Roll-to-Roll Processes
US9246025B2 (en) 2012-04-25 2016-01-26 Guardian Industries Corp. Back contact for photovoltaic devices such as copper-indium-diselenide solar cells
US9935211B2 (en) 2012-04-25 2018-04-03 Guardian Glass, LLC Back contact structure for photovoltaic devices such as copper-indium-diselenide solar cells

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US20140186993A1 (en) 2014-07-03
EP2742535B1 (en) 2017-07-26
US9219179B2 (en) 2015-12-22
EP2742535A1 (en) 2014-06-18
US20130061927A1 (en) 2013-03-14
WO2013023161A1 (en) 2013-02-14
CN103828063A (zh) 2014-05-28

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