KR20160007475A - 박막 태양전지판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20160007475A
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상하이 숴라 투자관리 파트너쉽 회사 (유한합자)
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Abstract

본 발명은 박막 태양전지판 및 그 제조 방법을 개시하는바, 상기 박막 태양전지판에는, 기판, 상기 기판상에 위치하는 제1전극, 상기 제1전극상에 위치하는 광전 변환층, 및 상기 광전 변환층상에 위치하는 제2전극이 포함되고, 또한 게이트 전극이 더 포함되며, 상기 기판은 초박형 유리 기판이고, 상기 초박형 유리 기판의 두께는 0.1-1mm이며, 상기 초박형 유리 기판은 굽힘 가공성을 구비하며, 그 최소 굽힘 반경은 10cm이하일 수 있으며, 상기 제1전극은 형성 과정에서 상기 기판상에 이어진 상태로 설치된다. 본 발명은 박막 태양전지판의 투광성을 향상시키고 곡면 태양전지 부품의 제조에 편리하게 사용될 수 있도록 한다. 본 발명은 또한 굽힘 가능한 박막 태양전지판 제조 공정을 개진하여 추가적인 원가의 증가를 방지함으로써 여러 가지 곡면 전지 부품에 대한 장치와 제조 공정 방법의 보편적인 적용 가능성을 훨씬 증가시킨다.

Description

박막 태양전지판 및 그 제조 방법{THIN FILM SOLAR CELL PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 태양광 발전 제품 분야에 관한 것으로서, 특히 박막 태양전지판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
박막 태양전지는 발명되어서부터 대규모 상업화에 이르기까지 기나긴 발전 과정을 거쳤다. 1976년 아메리카라디오회사(Radio Corporation of America, RCA라 약칭)가 첫 번째 비결정 실리콘 박막 태양전지에 대한 연구 개발에 성공하였으며, 지난 세기 90년대 중반 이후에 반도체 제조 장치와 제조 공정이 부단히 진보함에 따라 고효율 텐덤형 실리콘 박막 태양전지의 대규모 상업화 생산이 실현되었고, 그 광흡수 재료가 최초의 비결정 동종접합 구조로부터 비결정 실리콘, 다결정 실리콘 및 단결정 실리콘의 조합에 의해 형성되는 이종접합 구조로 발전되었다. 실리콘 박막 태양전지 외에, 근래에는 황화 카드뮴, 갈륨 비소, CIGS(동, 인듐, 갈륨, 셀레늄 혼합물) 등 무기 반도체 화합물에 기반한 박막 태양전지와, 폴리티오펜, 플로렌 유도체 등 유기 재료에 기반한 태양전지도 활발히 발전되고 있으며, 넓은 응용 전망을 보여주고 있다.
결정질 태양전지에 비해, 박막 태양전지는 외관이 화려하고 생산 자동화 수준이 높으며 유연하고 투명하다는 여러 가지 우세를 갖고 있어, 대규모 계통연계형 발전 및 독립형 발전 응용 외에, 박막 태양전지는 여러 가지 유연한 소형 광발전 응용 제품을 제조하는 데 더 적합하다. 산업화 진척과 원가의 부단한 상승과 함께, 박막 태양전지 제품의 응용이 다양해지고 날로 광법위해지며 사람들의 일상생활의 여러 면에서 점점 자리잡고 있다. 예들 들면, 자동차에 사용되는 태양전지 분야에서, 20세기 90년대로부터 지속적으로 특허가 출원되었으며, 공개번호가 US5602457인 미국 특허에서는 태양전지를 자동차의 전면 유리 내에 설치하여 차량 내의 축전지에 충전하기 위한 기술을 제공하고, 공개번호가 EP0393437인 유럽 특허에서는 차량 내의 에어컨 시스템의 동작을 구동하여 햇빛에 노출된 차량 내 온도를 감소시키도록 구성된 태양에너지 보조 전력 시스템을 자동차에 설치하는 기술을 또한 제공한다. 그러나, 상기 특허에 의해 공개된 기술들은 모두 기존의 결정질 실리콘 전지 제조 방법을 이용하여 유리 기판상의 전지에 대한 절연분리를 수행하므로 공정이 비교적 복잡하고 자동차 본체와의 결합 정도가 높지 않다.
박막 태양전지의 기판은 구체적인 수요에 따라 유리, 중합체, 도자기 및 흑연 중의 임의의 한 가지를 선택할 수 있으며, 여기서 유리는 투명 기판이고 투광성이 훌륭하므로 투명한 박막 태양전지를 제조하는 데 사용될 수 있고, 중합체는 유연성 기판이고 구부리거나 접을 수 있어 통상적으로 굽힘 가능한 박막 태양전지를 제조하는 데 사용될 수 있다. 박막 태양전지가 광발전 응용 제품으로서 자동차 또는 건축 일체형 구조 등 흔한 물체에 사용되는 경우, 한편으로는 차량 내 또는 실내의 조명 휘도를 보장하기 위한 훌륭한 투광성을 구비할 것을 요구하고, 다른 한편으로는 자동차 썬루프 및 건축물 유리와 같은 곡면 구조면에 밀착될 수 있도록 하는 훌륭한 굽힘 성능도 요구한다. 이 두 가지 측면의 수요를 만족시키기 위해, 박막 태양전지의 기판은 반드시 투명한 동시에 굽힘 가능해야 한다.
중합체 기판은 대부분 투과성과 내열성을 동시에 구비하지 못하는바, 즉 200℃이상의 공정 온도에 견디지 못하며, 기존의 박막 태양전지 기술에서 선택 사용되는 유리 기판의 두께는 일반적으로 3mm보다 크고 굽힘 가공성을 구비하지 않아 굽힘 가능한 태양전지의 가공 제조에 직접 사용될 수 없다. 또한, 기존의 박막 태양전지 제조 장치와 공정은 대부분 평면 기판상에 구축되는바 플랫 플로트 유리를 예로 들 수 있으며, 이로 인해 일정한 휨도를 갖는 박막 태양전지를 직접 제조하기 엄청 어렵게 된다. 만약 곡면 기판상의 균일한 코딩을 통해 박막 태양전지를 가공 및 제조하려면 코팅 장치와 공정에 대해 비교적 큰 변경을 해야 하며 이는 원가의 대폭적인 상승을 초래할뿐더러 상이한 휨 구조면이 상이한 형상과 휨도를 가짐으로 인해 상이한 제품에 대한 상기 장치와 공정의 적용 가능성에 큰 제한을 초래하게 된다. 상기 원인으로 인해, 굽힘 가능한 제품 분야에서의 박막 태양전지의 응용이 큰 발전을 가져오지 못하고 있는 실정이다.
기존의 박막 태양전지판에서 사용되는 유리 기판이 비교적 두껍고 굽힘 가능하지 않아 상기 박막 태양전지판을 곡면 태양전지 부품에 사용할 수 없으며 기존의 박막 태양전지판의 제조 공정을 통해 일정한 휨도를 갖는 전지 부품을 제조하기 어려워 굽힘 가능한 광발전 제품의 제조에 광범위하게 응용할 수 없다.
이를 감안 본 발명의 목적은 박막 태양전지판의 기판이 비교적 높은 굽힘 가공성과 광투과율을 구비함으로써 상기 박막 태양전지가 곡면 태양전지 부품의 제조에 편리하게 사용될 수 있고 비교적 훌륭한 투광성을 갖도록 하는 박막 태양전지판을 재공하는 데 있다.
본 발명의 다른 한 목적은 일정한 휨도를 갖는 여러 가지 박막 태양전지 부품의 제조에 광범위하게 응용될 수 있는 박막 태양전지판 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 의해 제공되는 박막 태양전지판에는, 기판, 상기 기판상에 위치하는 제1전극, 상기 제1전극상에 위치하는 광전 변환층, 및 상기 광전 변환층상에 위치하는 제2전극이 포함되고, 또한 게이트 전극이 더 포함되며, 상기 기판은 초박형 유리 기판이고, 상기 초박형 유리 기판의 두께는 0.1-1mm이며, 상기 초박형 유리 기판은 굽힘 가공성을 구비하며, 그 최소 굽힘 반경은 10cm이하일 수 있으며, 상기 제1전극은 형성 과정에서 상기 기판상에 이어진 상태로 설치된다.
바람직하게, 상기 초박형 유리 기판의 굽힘 반경은 30cm보다 크고, 상기 초박형 유리 기판의 두께는 0.35-1mm이다. 그에 따른 유익한 효과는 일정한 곡면을 갖는 표면의 필요한 굽힘 반경에 달할 수 있는 전제하에서, 최대한 비교적 두꺼운 초박형 유리를 기판으로 선택 사용하여 상기 박막 태양전지판의 강도를 증가시킬 수 있다는 점에 있다.
선택적으로, 상기 제1전극은 완전 투명 박막이고, 상기 제2전극은 반투명 박막이다.
바람직하게, 상기 제1 투명 전극 및 제2 투명 전극의 투광성은 동일하고, 모두 완전 투명한 박막이다.
바람직하게, 상기 제1 전극 및 제2 전극의 재질은 모두 투명 도전성 산화물이고, 상기 투명 도전성 산화물에는 아연산화물, 주석산화물, 인듐주석산화물 및 그래핀 중의 한 가지가 포함된다.
바람직하게, 상기 광전 변환층에는 비결정 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함되고, 상기 비결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막은 하나의 p-n 또는 p-i-n 접합을 포함하는 단일 접합 구조를 형성하거나, 복수의 p-n 또는 p-i-n 접합을 포함하는 다중 접합 구조를 형성한다.
바람직하게, 상기 광전 변환 층에는 카드뮴 텔러라이드 박막, CIGS(동, 인듐, 갈륨, 셀레늄 혼합물) 박막 및 유기 반도체 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함된다.
바람직하게, 상기 박막 태양전지판은 자동차, 선박 또는 여러 가지 건축 일체화 구조에 사용된다.
바람직하게, 상기 박막 태양전지판은 자동차 썬루프에 사용되며, 상기 박막 태양전지판의 상기 게이트 전극과 자동차 전원 및 그 부하는 도선을 통해 상호 연결되고, 상기 부하에는 차량 내의 팬, 조명램프, 전자 오락 시스템이 포함된다.
바람직하게, 상기 박막 태양전지판은 자동차 썬루프에 사용되며, 상기 기판의 굽힘 반경은 1m보다 크다.
바람직하게, 상기 자동차 썬루프에는 자동차 썬루프 유리가 포함되며, 상기 자동차 썬루프 유리는 차량 내를 향한 하표면 및 차량 외를 향한 상표면이 구비되고, 상기 박막 태양전지판은 상기 차량 썬루프의 상표면상에 밀착되며, 상기 광전 변환층에는 P타입층 및 N타입층이 포함되고, 상기 P타입층은 상기 제1전극에 인접하게 설치된다.
바람직하게, 상기 자동차 썬루프에는 자동차 썬루프 유리가 포함되고, 상기 자동차 썬루프 유리는 차량 내를 향한 하표면 및 차량 외를 향한 상표면을 구비하고, 상기 박막 태양전지판은 상기 차량 썬루프의 하표면상에 밀착되며, 상기 광전 변환층에는 P타입층 및 N타입층이 포함되고, 상기 N타입층은 상기 제1전극에 인접하게 설치된다. 그에 따른 유익한 효과는, 비결정 실리콘 박막 내에서 전자의 이동도가 정공의 이동도보다 크기에 P-I-N 접합을 포함하는 상기 광전 변환층에서 상기 P타입층이 태양광에 의해 조사되는 면에 설치되어 상기 P타입층에서 생성된 전자가 I층을 뛰어넘어 보다 먼 거리로 이동하여 전극에 의해 수집되며, 정공은 직접 P타입층에 인접한 전극에 의해 수집됨으로써 정공의 수집율을 향상시키고 전지의 광전 변환 효율을 향상시키는 데 있다.
바람직하게, 상기 박막 태양전지판은 선박 또는 건축 일체형 구조에 사용되고, 상기 기판의 굽힘 반경은 30cm보다 크다.
본 발명은 또한 박막 태양전지판 제조 방법을 더 제공하며 단계 S1 내지 S6가 포함되는바,
단계 S1에서는 초박형 유리 기판을 제공하며 상기 초박형 유리 기판의 두께는 0.1-1mm이며, 상기 초박형 유리 기판은 굽힘 가공성을 구비하며, 그 최소 굽힘 반경은 10cm이하일 수 있고,
단계 S2에서는 상기 초박형 유리 기판상에 순차적으로 제1전극, 광전 변환층 및 제2전극을 침적하고,
단계 S3에서는 상기 태양전지를 복수의 비교적 작은 전지 셀들로 분할하여 직렬 병렬 연결하고 저항에 의한 소모를 줄이고 전지의 에너지 변환 효율을 향상시키기 위해 상기 제1전극, 광전 변환층 및 제2전극에 대한 침적을 완료한 후 레이저로 스크라빙을 각각 수행하고,
단계 S4에서는 상기 전지 구조의 투광성을 증가시키기 위해 상기 전지 구조에 대해 레이저 또는 화학 식각 처리를 수행하고,
단계 S5에서는 상기 게이트 전극을 설치하여 박막 태양전지를 형성하고,
단계 S6에서는 상기 태양전지판에 대해 굽힘 처리를 수행한다.
바람직하게, 상기 박막 태양전지를 패키징하여 주위 환경으로부터 차단함으로써 안정하게 동작할 수 있는 곡면 태양전지판을 형성하기 위해, 상기 굽힘 처리는 적층 공정을 이용하여, 상기 초박형 유리 기판상에 침적된 상기 박막 태양전지와 일정한 강도를 갖는 곡면 구조와 상호 결합시킨다.
바람직하게, 상기 굽힘 처리는 점착 공정을 이용하여 상기 박막 태양전지판과 일정한 강도를 갖는 곡면 구조를 결합시켜 안정하게 동작할 수 있는 곡면 태양전지판을 형성한다.
선택적으로, 상기 제1전극은 완전 투명 박막이고, 상기 제2전극은 반투명 박막이다.
바람직하게, 상기 제1 전극 및 제2 전극의 투광성은 동일하고, 모두 완전 투명한 박막이다.
바람직하게, 상기 제1 전극 및 제2 전극의 재질은 모두 투명 도전성 산화물이고, 상기 투명 도전성 산화물에는 아연산화물, 주석산화물, 인듐주석산화물 및 그래핀 중의 한 가지가 포함된다.
바람직하게, 상기 제1전극 및 제2전극의 제조 공정 온도는 600℃보다 낮다. 보다 바람직하게, 상기 제1전극과 제2전극은 LPCVD, MOCVD 또는 APCVD 공정 방법을 이용하여 제조된다.
바람직하게, 상기 광전 변환층에는 비결정 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함되고, 상기 비결정 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막은 하나의 p-n 또는 p-i-n 접합을 포함하는 단일 접합 구조를 형성하거나, 복수의 p-n 또는 p-i-n 접합을 포함하는 다중 접합 구조를 형성한다.
바람직하게, 상기 광전 변환층의 제조 공정의 공정 온도는 600℃보다 낮다. 보다 바람직하게, 상기 광전 변환층은 PECVD 방법을 이용하여 제조된다.
바람직하게, 상기 광전 변환층에는 카드뮴 텔러라이드 박막, CIGS(동, 인듐, 갈륨, 셀레늄 혼합물) 박막 및 유기 반도체 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함된다.
바람직하게, 상기 일정한 강도를 갖는 곡면 구조에는 기 성형된 곡면 유리 및 표면 절연 처리를 거친 후의 금속 구조 부재가 포함된다.
바람직하게, 상기 곡면 유리는 자동차 썬루프 유리, 선박용 구조 유리 또는 건축물 유리이며, 상기 표면 절연 처리를 거친 후의 금속 부재에는 자동차 루프 구조가 포함된다. 보다 바람직하게, 상기 곡면 유리는 자동차 썬루프 유리이고, 상기 박막 태양전지의 상기 게이트 전극과 자동차 전원 및 그 부하는 도선을 통해 상호 연결되고, 상기 부하에는 차량 내의 팬, 조명램프, 전자 오락 시스템이 포함된다.
바람직하게, 상기 적층 공정은 고압솥 내에서 수행되거나, 또는 곡면 진공 적층법을 이용하여 적층을 수행한다. 보다 바람직하게, 상기 적층의 재질은 EVA, PVB 또는 아이오노머 수지를 선택 사용한다.
바람직하게, 상기 점착 공정은 듀폰(DuPont) 사에 의해 제조되는 "Vertak" 점착제를 선택 사용한다.
본 발명에 의해 개시되는 박막 태양전지판의 유익한 효과는 다음과 같다. 상기 두께가 0.1-1mm인 초박형 유리 기판은 광투과율을 증가시키는 효과가 있어, 상기 박막 태양전지판의 투광성을 향상시키고, 상기 초박형 유리 기판의 굽힘 가공성이 비교적 훌륭하여 곡면 태양전지 부품의 제조에 편리하게 사용될 수 있으며, 광투과율을 증가시킴으로써 또한 상기 광전 변환층의 흡수율을 향상시켜 상기 박막 태양전지판의 효율을 기존의 박막 태양전지에 비해 1-2% 향상되도록 하며, 중합체 기판에 비해 상기 초박형 유리 기판은 또한 내열성을 더 구비하여 환경 침식 차단 성능이 뛰어난 장점이 있으며, 상기 제1전극은 상기 기판상에 이어진 상태로 설치되어, 기존에 기판상에서 절연 물질을 이용하여 복수의 전지 셀을 분리시키는 데 비해 공정이 간단하고 곡면 부품에 응용되는 경우에 휨 구조와 밀착하여 균일하고 이어진 일체형 구조를 형성할 수 있고 비교적 미관적이다.
본 발명에 의해 제공되는 박막 태양전지판 제조 방법의 유익한 효과는 다음과 같다.
본 발명에 의해 제공되는 박막 태양전지판 제조 방법에서는 각 층의 박막이 형성 과정에서 모두 이어진 상태이며, 단지 코딩 완료 후의 단계 S3에서 레이저로 스크라이빙하여 비교적 작은 전지 셀로 분할하므로, 제조 공정이 보다 간단하고 제조 효율을 향상시키며 또한 박막 태양전지판과 곡면 구조면이 밀착되어 일체형 구조를 나타내며 외관 상 보다 미관적이도록 한다.
본 발명에 의해 제공되는 박막 태양전지판 제조 방법에서는 굽힘 가능한 초박형 유리 기판을 구비하는 상기 태양전지판이 굽힘 처리를 통해 곡면 구조면과 직접 결합되도록 하여 견고하고 일정한 휨도를 갖는 태양전지 부품을 형성하며, 코팅 과정에서 초박형 유리 기판이 여전히 평면 형태이므로 공정 조건에 대한 아무런 변경이 필요하지 않아, 통상적인 곡면 전지 부품의 제조 시에 부딪히는 문제점과 추가적인 원가의 증가를 방지함으로써 여러 가지 곡면 전지 부품에 대한 장치와 제조 공정 방법의 보편적인 적용 가능성을 훨씬 증가시킨다.
도 1은 본 발명에 의해 개시되는 박막 태양전지판의 바람직한 실시예에 따른 구조 예시도이다.
도 2는 상이한 두께의 초박형 유리 기판의 광흡수율과 광파장의 변화 관계도이다.
도 3은 두 가지 비교적 얇은 초박형 유리 기판의 굽힘 응력과 굽힘 반경의 변환 관계도이다.
도 4는 여러 가지 두께의 초박형 유리 기판의 굽힘 응력과 굽힘 반경의 변환 관계도이다.
도 5는 본 발명에 의해 개시되는 박막 태양전지판이 자동차 루프에 사용되는 경우의 일 바람직한 실시방식에 따른 구조 예시도이다.
도 6은 본 발명에 의해 개시되는 박막 태양전지판의 제조 방법의 흐름도이다.
이하, 도면에 의해 도시된 구체적인 실시방식에 결부시켜 본 발명에 대해 상세히 설명하지만 해당 실시방식들은 본 발명을 제한하지 않으며, 해당 분야의 통상적인 기술을 가진 자가 이 실시방식들에 따라 할 수 있는 구성, 방법 또는 기능상의 변형은 모두 본 발명의 보호범위에 포함되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의해 제공되는 박막 태양전지판의 바람직한 실시예의 예시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 박막 태양전지판에는 기판(10), 기판상에 위치하는 제1전극(20), 상기 제1전극(20)상에 위치하는 광전 변환층(30), 및 상기 광전 변환층(30)상에 위치하는 제2전극(40)이 포함되고, 또한 상기 제2전극상에 위치하는 게이트 전극(50)이 더 포함된다. 상기 기판(10)은 초박형 유리 기판이고, 상기 초박형 유리 기판의 두께는 0.1-1mm이며, 상기 초박형 유리 기판은 굽힘 가공성을 구비하며, 그 최소 굽힘 반경은 10cm이하일 수 있다. 상기 제1전극(20)은 그 형성 과정에서 상기 기판(10)상에 이어진 상태로 설치된다. 도 1에 도시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에서, 광전 변환층(30)에는 비결정 실리콘 p타입층(31), 비결정 실리콘 진성층(32) 및 비경질 n타입층(33)이 포함되며, 제1전극(20) 및 제2전극(40)은 모두 아연 산화물 재질로 제조된다.
상기 기판(10)은 미국 Corning Incorporated 사의 Lotus Glass, Willow Glass, 및 Gorilla Glass를 비롯한 여러 모델의 초박형 유리 제품을 선택 사용한다. 도 2에서는 초박형 유리의 광투과율과 광파장의 관계를 보여준다. 도 2에 도시된 바와 같이, 두께가 각각 0.05mm, 0.1mm 및 0.2mm인 세 가지 초박형 유리의 광파장에 따른 광투과율의 변화 관계는 동일하며, 광파장이 200nm 내지 350nm인 대역 내에서 파장이 증가함에 따라 투과율이 신속히 증가하고, 광파장이 350nm보다 큰 가시광 파장 대역 내에서는 투과율의 증가 폭도가 느려지고 90%보다 큰 상수로 점차 포화된다. 그러나 상기 200nm 내지 350nm 광파장 대역 내의 특정된 파장에서 상기 초박형 유리의 두께가 작을수록 그 투과율이 커진다. 기존의 박막 태양전지 기술에서, 통상적으로 두께가 3.2nm인 유리를 기판으로 선정하며 상기 결론으로부터 알 수 있다시피 짧은 파장의 광에 대한 투과율이 초박형 유리보다 훨씬 작아 박막 전지의 투광성이 많이 떨어진다. 따라서 초박형 유리를 기판으로 선정하면 광투과율을 증가시키는 효과가 있다. 또한, 초박형 유리를 기판으로 선정하면, 상기 광전 변환층이 짧은 파장 대역의 광에 대한 흡수율도 훨씬 높아 박막 태양전지의 효율을 1-2% 향상시킬 수 있다.
도 3은 두 가지 두께의 초박형 유리의 굽힘 응력과 그 굽힘 반경 사이의 관계를 보여준다. 도 3에 도시된 바와 같이, 두께가 0.2nm인 초박형 유리의 경우, 임의의 굽힘 반경에 대응되는 그 굽힘 응력이 모두 두께가 0.1nm인 초박형 유리보다 크다. 따라서, 유리의 두께가 작을수록 동일한 굽힘 반경에 대응되는 그 굽힘 응력이 보다 작아지며, 굽힘 가공 시에 보다 용이하고 보다 쉽게 파열이 발생하지 않는다. 0.1nm의 초박형 유리의 경우, 굽힘 반경이 10-30cm인 비교적 큰 범위 내에서 굽힘 응력이 0에 근접하며, 굽힘 반경이 10cm보다 작은 경우에만 5cm에 근접할 때 굽힘 응력이 현저하게 상승된다. 최소 굽힘 반경을 일정한 가공 조건하에서 유리가 특정된 임계값 응력에 달할 때의 굽힘 반경으로 정의하면, 최소 반경이 작을수록 유리의 굽힘 가공성이 보다 훌륭하다. 만약 최소 굽힘 반경으로 초박형 유리의 굽힘 가공성의 우월 정도를 표시하면 도 3에 도시된 바로부터 알 수 있다시피 상기 0.1mm의 초박형 유리가 가장 뛰어난 굽힘 성능을 가지며 그 최소 굽힘 반경은 10cm이하에 달할 수 있다.
따라서, 초박형 유리를 기판(10)으로 선정하는 다른 한 효과는, 평면의 박막 태양전지판을 간편하게 일정한 휨도를 갖는 곡면 전지 부품으로 가공할 수 있고 두께가 비교적 작은 초박형 유리의 굽힘 가공성이 훌륭하므로 굽힘 반경이 비교적 작은 태양전지 부품을 제조할 수 있다는 점에 있다. 구체적으로 어떤 두께의 초박형 유리를 선택 사용할 지는 최종 곡면 전지 부품의 곡률에 의해 결정되며 곡률이 클수록 최소 굽힘 반경이 보다 작은 초박형 유리를 기판으로 선정해야 한다.
그러나 실제 응용에 있어서 선택 사용되는 초박형 유리의 두께가 작을수록 그 강도도 보다 작아지며 외부 압력 또는 빗물의 충격 하에서 쉽게 파손된다. 또한 제조 과정에서도 쉽게 파손되어 수율이 떨어지고 원가가 증가하게 된다. 따라서, 실제 휨도 수요를 만족시키는 전제하에서, 최대한 보다 두꺼운 유리를 기판으로 선정하여 상기 기판(10)의 강도를 증강해야 한다. 선박 및 건축의 곡면 표면과 같은 통상적인 광발전 제품 응용에서, 그 굽힘 반경이 가장 작아서 30cm이고, 자동차 썬루프의 경우에는 1m보다 크다.
일반적으로, 초박형 유리의 굽힘 과정에서 굽힘 인장 응력과 그 두께의 관계는
Figure pct00001
이며,
여기서 σ는 최대 표면 굽힘 인장 응력이고, ｔ는 초박형 유리의 두께이고, R은 굽힘 반경이고, E는 유리의 영률이다. 도 4에서는 보다 많은 종류의 두께의 초박형 유리의 굽힘 응력과 굽힘 반경의 관계를 보여준다. 도 4에 도시된 바와 같이, 두께가 1mm이하인 초박형 유리의 굽힘 가공성이 모두 매우 훌륭하다. 굽힘 반경이 30cm일 경우 두께가 0.5mm인 초박형 유리의 최대 표면 굽힘 인장 응력은 모두 60MPa이고, 두께가 0.3mm인 초박형 유리의 경우에는 약 30MPa이다. 만약 0.35mm의 초박형 유리를 선택 사용하면 상기 수학식에 따라 유리의 영률 90GPa를 대입하면 그 최대 표면 인장 응력은 52.5MPa이다. 유리의 고유 강도는 약 200MPa에 달하지만 실제 응용에서 초박형 유리의 최대 표면 굽힘 인장 응력이 50MPa에 접근할 것을 요구하여 표면 결합으로 인한 파손을 방지하고자 한다. 따라서, 두께가 0.35mm인 초박형 유리는 이러한 요구를 만족시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 초박형 유리 기판의 굽힘 반경은 30cm보다 크므로, 상기 초박형 유리 기판의 두께는 0.35-1mm이다. 기판의 강도에 대해 특별한 요구가 있을 경우, Corning Incorporated 사의 Gorilla Glass 등 화학적 강화 처리를 거친 초박형 유리를 기판으로 선정할 수 있다.
중합체 기판에 비해, 상기 초박형 유리 기판은 또한 내열성을 구비하며, 환경 침식 차단 성능이 훌륭한 장점을 갖는다.
제1전극(20)은 이어진 상태로 기판(10)상에 설치되며, 기존의 기판상에서 절연 물질을 이용하여 복수의 전지 셀들로 분할하는 데 비해, 공정이 간단하고, 곡면 부품에 응용되는 경우에, 곡면 구조와 일체로 밀착될 수 있어 비교적 미관적이다.
제1전극(20)과 제2전극(40)의 투과성은 동일하고 모두 완전 투명 박막이다. 완전 투명 박막은 보다 많은 햇빛이 자동 썬루프 또는 건축물 유리를 투과할 수 있도록 함으로써 차량 또는 실내의 조명 휘도를 향상시키는 데 유리하다.
본 발명의 기타 실시예에서는, 기판(10)상에 위치한 제1전극(20)은 완전 투명 박막이고 광전 변환층상에 위치한 제2전극(40)은 반투명 박막이다. 반투명 박막으로 제2전극(40)을 제조하면 광전 변환층을 투과한 빛들이 광전 변환층에 다시 반시되어 돌아오도록 하는 데 유리하여 광흡수율을 향상시키고 전지 효율을 향상시킨다.
제1전극(20)과 제2전극(40)의 재질은 모두 투명 도전성 산화물인바, 도 1에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 바람직한 실시예로서, 제1전극(20)과 제2전극(40)은 모두 아연 산화물 박막이고, 본 발명의 기타 바람직한 실시예에서, 상기 제1전극 및 제2전극에는 또한 아연산화물, 주석산화물, 인듐주석산화물 및 그래핀 중의 한 가지가 포함된다.
광전 변환층(30)에는 비결정 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함되고, 상기 비결정 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막은 하나의 p-n 또는 p-i-n 접합을 포함하는 단일 접합 구조를 형성하거나, 복수의 p-n 또는 p-i-n 접합을 포함하는 다중 접합 구조를 형성한다.
본 발명의 기타 바람직한 실시예에서, 광전 변환 층에는 카드뮴 텔러라이드 박막, CIGS(동, 인듐, 갈륨, 셀레늄 혼합물) 박막 및 유기 반도체 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함된다.
상기 박막 태양전지판은 자동차, 선박 또는 여러 가지 건축 일체화 구조에 사용된다.
본 발명의 일부 바람직한 실시예에서, 상기 박막 태양전지판은 자동차 썬루프에 사용되며, 상기 게이트 전극과 자동차 전원 및 그 부하는 도선을 통해 상호 연결되고, 상기 부하에는 차량 내의 팬, 조명램프, 전자 오락 시스템이 포함된다. 상기 기판의 굽힘 반경은 1m보다 크므로, 비교적 두꺼운, 예를 들면 두께가 1mm인 초박형 유리를 기판으로 선정할 수 있다.
도 5는 본 발명에 의해 개시되는 박막 태양전지판이 자동차 썬루프에 사용되는 경우의 일 바람직한 실시방식의 예시도이며, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 자동 썬루프에는 상기 박막 태양전지판과 자동차 썬루프 유리(300)이 포함된다. 상기 박막 태양전지판에는 초박형 유리 기판(100) 및 상기 초박형 유리 기판상에 위치하는 박막 전지 부품(200)이 포함되며, 상기 박막 전지 부품(200)은 상기 제1전극, 상기 광전 변환층 및 상기 제2전극으로 구성된다. 상기 광전 변환층에는 P타입층(31), N타입층(33)이 포함되고, 본 발명의 일부 바람직한 실시방식에서, 상기 광전 변환층에는 또한 상기 P타입층(31) 및 N타입층(33)사이에 위치하는 I타입층(32)이 더 포함된다.
상기 자동차 썬루프 유리(300)는 차량 내를 향한 하표면(320) 및 차량 외를 향한 상표면(310)를 구비하고, 상기 박막 태양전지판은 상기 자동차 썬루프 유리(300)의 상표면(310)상에 부착될 수도 있고, 상기 자동차 썬루프 유리(300)의 하표면(320)상에 부착될 수도 있다. 도 5와 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 박막 태양전지판이 상기 자동차 썬루프 유리(300)의 상표면(310)에 부착될 경우, 상기 P타입층(31)은 상기 제1전극(20)에 인접하게 설치된다. 상기 박막 태양전지판이 상기 자동차 썬루프 유리(300)의 하표면(320)상에 부착될 경우 상기 N타입층(33)은 상기 제1전극(20)에 인접하게 설치된다. 이렇게 되면, 상기 P타입층(31)이 항상 햇빛의 방향을 향하게 된다. 비결정 실리콘 박막에서 전자의 이동도가 정공의 이동도보다 크기에 전자의 수명도 정공의 수명보다 크므로, P타입층(31)에서 생성된 전자가 표류와 확산 운동을 통해 I층을 지나 전극에 의해 수집된다. 그러나 만약 N타입층(33)이 빛의 조사를 받아 캐리어를 생성하면, N타입층(33)에서 생성된 정공이 이동도와 수명이 비교적 작아, I층을 지나는 과정에서 쉽게 복합되어 손실된다. 따라서, P타입층(31)이 항상 햇빛의 방향을 향하면 캐리어의 수집율을 향상시키는 데 유리하므로 태양전지판의 광에너지 변환 효율을 향상시킨다.
본 발명의 기타 바람직한 실시방식에 있어서, 상기 박막 태양전지판은 선박 또는 건축 일체형 구조에 사용되는 경우, 상기 기판의 굽힘 반경은 30cm보다 크다. 상기 서술된 바와 같이, 이러한 경우에 두께가 0.35cm보다 큰 초박형 유리를 기판으로 선정할 수 있다.
본 발명은 또한 박막 태양전지판의 제조 방법을 더 제공하며, 도 6에 도시된 바와 같이 단계 S1 내지 S6가 포함되는바,
단계 S1에서는 초박형 유리 기판을 제공하며 상기 초박형 유리 기판의 두께는 0.1-1mm이며, 상기 초박형 유리 기판은 굽힘 가공성을 구비하며, 그 최소 굽힘 반경은 10cm이하일 수 있고,
단계 S2에서는 상기 초박형 유리 기판상에 순차적으로 제1전극, 광전 변환층 및 제2전극을 침적하고,
단계 S3에서는 상기 태양전지를 복수의 비교적 작은 전지 셀들로 분할하여 직렬 병렬 연결을 형성하며 저항에 의한 소모를 줄이고 전지의 에너지 변환 효율을 향상시키기 위해, 상기 제1전극, 광전 변환층 및 제2전극에 대한 침적을 완료한 후 레이저로 스크라빙을 각각 수행하고,
단계 S4에서는 상기 전지 구조의 투광성을 증가시키기 위해, 상기 전지 구조에 대해 레이저 또는 화학적 식각 처리를 수행하고,
단계 S5에서는 상기 게이트 전극을 설치하여 박막 태양전지를 형성하고,
단계 S6에서는 상기 태양전지판에 대해 굽힘 처리를 수행한다.
종래기술에서 박막 태양전지를 제조하는 공정 방법은 모두 복수의 비교적 작은 전지 셀들을 결합하여 연결하는바 이러한 공정은 비교적 복잡하고 제조 효율이 비교적이 낮으며 최종 형성된 전지 부품 내의 분리된 전지 조각들이 이어진 구조를 형성하지 않으므로 제품의 미관성에 영향을 준다. 그러나 본 발명에 의해 개시되는 제조 방법에서는 상기 제1전극이 그 형성 과정에서 이어진 상태로 상기 기판상에 설치되고 상기 광전 변환층도 마찬가지로 그 형성 과정에서 이어진 상태로 상기 제1전극상에 설치되고 상기 제2전극도 그 형성 과정에서 이어진 상태로 상기 광전 변환층상에 설치된다. 본 발명은 단지 코팅 완료 후의 단계 S3에서 레이저로 스크라이빙하여 비교적 작은 전지 셀들로 분할하여 직렬 연결 또는 병렬 연결을 형성하고 임의의 절연 물질로 전충할 필요가 없으므로 제조 공정이 보다 간단하고 제조 효율을 향상시킨다. 그 외에도, 전반 전지판 박막층이 모두 균일하고 이어진 상태이므로 일체형 구조를 보여주며 외관상 보다 미관적이다.
본 발명에 의해 개시되는 박막 태양전지판의 제조 방법에서는 굽힘 가능한 초박형 유리 기판을 구비하는 상기 태양전지판이 굽힘 처리를 통해 곡면 구조면과 직접 결합되도록 하여 견고하고 일정한 휨도를 갖는 태양전지 부품을 형성하며, 코팅 과정에서 초박형 유리 기판이 여전히 평면 형태이므로 공정 조건에 대한 아무런 변경이 필요하지 않아, 통상적인 곡면 전지 부품의 제조 시에 부딪히는 문제점과 추가적인 원가의 증가를 방지함으로써 여러 가지 곡면 전지 부품에 대한 장치와 제조 공정 방법의 보편적인 적용 가능성을 훨씬 증가시킨다.
본 발명의 바람직한 실시방식에서, 상기 박막 태양전지를 패키징하여 주위 환경으로부터 차단함으로써 안정하게 동작할 수 있는 곡면 태양전지판을 형성하기 위해, 상기 굽힘 처리는 적층 공정을 이용하여, 상기 초박형 유리 기판상에 침적된 상기 박막 태양전지와 일정한 강도를 갖는 곡면 구조와 상호 결합시킨다. 상기 적층 공정은 고압솥 내에서 수행되거나, 또는 곡면 진공 적층법을 이용하여 적층을 수행한다. 상기 적층의 재질은 EVA, PVB 또는 아이오노머 수지를 선택 사용한다.
본 발명의 기타 바람직한 실시방식에서, 상기 굽힘 처리는 점착 공정을 이용하여 상기 박막 태양전지판과 일정한 강도를 갖는 곡면 구조를 결합시켜 안정하게 동작할 수 있는 곡면 태양전지판을 형성한다. 상기 점착 공정은 듀폰(DuPont) 사에 의해 제조되는 "Vertak" 점착제를 선택 사용한다.
상기 일정한 강도를 갖는 곡면 구조에는 기 성형된 곡면 유리 및 표면 절연 처리를 거친 후의 금속 구조 부재가 포함된다. 본 발명의 바람직한 실시방식에서, 상기 곡면 유리는 자동차 썬루프 유리, 선박용 구조 유리 또는 건축물 유리이며, 상기 표면 절연 처리를 거친 후의 금속 부재에는 자동차 루프 구조가 포함된다. 보다 바람직하게, 상기 곡면 유리는 자동차 썬루프 유리이고, 상기 박막 태양전지의 상기 게이트 전극과 자동차 전원 및 그 부하는 도선을 통해 상호 연결되고, 상기 부하에는 차량 내의 팬, 조명램프, 전자 오락 시스템이 포함된다.
본 발명의 바람직한 실시방식에 있어서, 상기 제1 전극 및 제2 투명 전극의 투광성은 동일하고, 모두 완전 투명한 박막이다. 이는 박막 태양전지판의 투광성을 향상시킨다. 본 발명의 기타 실시방식에서, 상기 제1전극은 완전 투명 박막이고, 상기 제2전극은 반투명 박막이다. 상기 반투명 박막은 광전 변환층을 투과한 빛들을 다시 반사시켜 돌아오도록 함으로써 전지의 광흡수율과 효율을 향상시킨다.
상기 제1 전극 및 제2 전극의 재질은 모두 투명 도전성 산화물이고, 상기 투명 도전성 산화물에는 아연산화물, 주석산화물, 인듐주석산화물 및 그래핀 중의 한 가지가 포함된다.
광전 변환층에는 비결정 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함된다. 도 1에 도시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에서, 광전 변환층은 비결정 실리콘 n타입 도핑층, 진성층 및 p타입 도핑층으로 구성된 p-i-n타입 구조이다. 통상적으로, 광전 변환층은, 비결정 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막으로 형성된 p-n 또는 p-i-n 접합의 단일 접합 구조를 형성하거나, 복수의 p-n 또는 p-i-n 접합의 다중 접합 구조를 포함한다. 본 발명의 기타 바람직한 실시예에서, 상기 광전 변환층에는 카드뮴 텔러라이드 박막, CIGS(동, 인듐, 갈륨, 셀레늄 혼합물) 박막 및 유기 반도체 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함된다.
상기 제1전극, 제2전극 또는 상기 광전 변환층을 제조하기 위한 공정 방법의 공정 온도가 유리 스트레인 점(strain point)에 근접할 경우, 초박형 유리가 쉽게 변형되므로, 공정 온도가 최대한 유리 스트레인 점으로부터 멀리 떨어지도록 해야 한다. 초박형 유리의 스트레인 점의 변화 범위는 650-700℃이고, 기타 초박형 유리의 스트레인 점도 유사한 범위 내에서 변동된다. 따라서, 상기 초박형 유리 기판이 침적 과정에서 변형되는 것을 방지하기 위해 상기 공정 방법의 공정 온도는 600℃보다 낮아야 한다.
통상적으로, 투명한 산화물 박막을 제조하는 LPCVD 방법의 공정 온도는 180-210℃이고 MOCVD 방법의 공정 온도는 500℃보다 낮을 수 있으며, APCVD 방법의 공정 온도는 450℃ 좌우이며, 실리콘 광전 변환층 박막을 제조하기 위한 PECVD의 공정 온도는 통상적으로 300℃이하이며, 상기 공정 방법은 모두 공정 온도가 600℃보다 낮아야 한다는 요구를 만족시킨다. 따라서, 상기 제1 전극, 제2전극은 LPCVD, MOCVD 또는 APCVD 공정 방법을 이용하여 제조되고, 상기 광전 변환층은 PECVD 방법을 이용하여 제조된다.
비록 본 발명은 바람직한 실시예로써 상기와 같이 개시되었으나 본 발명은 이에 제한되지는 않는다. 임의의 해당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 전제하에서 여러 가지 변경과 변형을 할 수 있으므로 본 발명의 보호 범위는 응당 특허청구범위에 의해 한정된 범위를 기준으로 해야 한다. 해당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명이 상기 예시적인 실시예의 세부 사항에 제한되지 않고 본 발명의 사상 또는 기본 특징을 벗어나지 않는 전제하에서 기타 구체적인 형식으로 본 발명을 실현할 수 있음은 자명할 것이다. 따라서, 어느 관점에서든지를 막론하고, 실시예를 예시적이고 비 한정적인 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 상기 설명이 아닌 첨부된 특허청구범위에 의해 한정되므로 청구범위의 균등한 요소의 내용과 범위 내의 모든 변화도 본 발명에 포함되어야 하며, 청구범위 내의 임의의 도면 부호를 해당 청구항에 대한 한정으로 간주하지 말아야 한다.
그 외에도, 비록 본 명세서는 실시방식에 따라 서술되었으나 각 실시방식에 단지 하나의 독립적인 기술방안만 포함되는 것은 아니며 명세서의 이러한 서술 방식은 단지 보다 명확하게 하기 위한 의도이며, 해당 분야의 통상적인 기술을 가진 자라면 명세서를 하나의 전체로 보고 각 실시예의 기술방안을 적당히 조합하여 해당 분야의 통상적인 기술을 가진 자가 이해할 수 있는 기타 실시방식을 형성할 수 있다.

Claims (31)

  1. 기판, 상기 기판상에 위치하는 제1전극, 상기 제1전극상에 위치하는 광전 변환층, 및 상기 광전 변환층상에 위치하는 제2전극이 포함되고, 또한 게이트 전극이 더 포함되며, 상기 기판은 초박형 유리 기판이고, 상기 초박형 유리 기판의 두께는 0.1-1mm이며, 상기 초박형 유리 기판은 굽힘 가공성을 구비하며, 그 최소 굽힘 반경은 10cm이하일 수 있으며, 상기 제1전극은 형성 과정에서 상기 기판상에 이어진 상태로 설치되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 초박형 유리 기판의 굽힘 반경은 30cm보다 크고, 상기 초박형 유리 기판의 두께는 0.35-1mm인
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1전극은 완전 투명 박막이고, 상기 제2전극은 반투명 박막인
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극의 투광성은 동일하고, 모두 완전 투명한 박막인
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  5. 청구항 2 내지 청구항 4 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극의 재질은 모두 투명 도전성 산화물이고, 상기 투명 도전성 산화물에는 아연산화물, 주석산화물, 인듐주석산화물 및 그래핀 중의 한 가지가 포함되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 광전 변환층에는 비결정 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함되고, 상기 비결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막은 하나의 p-n 또는 p-i-n 접합을 포함하는 단일 접합 구조를 형성하거나, 복수의 p-n 또는 p-i-n 접합을 포함하는 다중 접합 구조를 형성하는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 광전 변환 층에는 카드뮴 텔러라이드 박막, CIGS(동, 인듐, 갈륨, 셀레늄 혼합물) 박막 및 유기 반도체 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 박막 태양전지판은 자동차, 선박 또는 여러 가지 건축 일체화 구조에 사용되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 박막 태양전지판은 자동차 썬루프에 사용되며, 상기 박막 태양전지판의 상기 게이트 전극과 자동차 전원 및 그 부하는 도선을 통해 상호 연결되고, 상기 부하에는 차량 내의 팬, 조명램프, 전자 오락 시스템이 포함되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 박막 태양전지판은 자동차 썬루프에 사용되며, 상기 기판의 굽힘 반경은 1m보다 큰
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 자동차 썬루프에는 자동차 썬루프 유리가 포함되며, 상기 자동차 썬루프 유리는 차량 내를 향한 하표면 및 차량 외를 향한 상표면이 구비되고, 상기 박막 태양전지판은 상기 차량 썬루프의 상표면상에 밀착되며, 상기 광전 변환층에는 P타입층 및 N타입층이 포함되고, 상기 P타입층은 상기 제1전극에 인접하게 설치되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 자동차 썬루프에는 자동차 썬루프 유리가 포함되고, 상기 자동차 썬루프 유리는 차량 내를 향한 하표면 및 차량 외를 향한 상표면을 구비하고, 상기 박막 태양전지판은 상기 차량 썬루프의 하표면상에 밀착되며, 상기 광전 변환층에는 P타입층 및 N타입층이 포함되고, 상기 N타입층은 상기 제1전극에 인접하게 설치되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 박막 태양전지판은 선박 또는 건축 일체형 구조에 사용되고, 상기 기판의 굽힘 반경은 30cm보다 큰
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중의 어느 한 항에 따른 박막 태양전지판을 제조함에 있어서,
    단계 S1 내지 S6가 포함되며,
    단계 S1에서는 초박형 유리 기판을 제공하며 상기 초박형 유리 기판의 두께는 0.1-1mm이며, 상기 초박형 유리 기판은 굽힘 가공성을 구비하며, 그 최소 굽힘 반경은 10cm이하일 수 있고,
    단계 S2에서는 상기 초박형 유리 기판상에 순차적으로 제1전극, 광전 변환층 및 제2전극을 침적하고,
    단계 S3에서는 상기 태양전지를 복수의 비교적 작은 전지 셀들로 분할하여 직렬 병렬 연결하고 저항에 의한 소모를 줄이고 전지의 에너지 변환 효율을 향상시키기 위해 상기 제1전극, 광전 변환층 및 제2전극에 대한 침적을 완료한 후 레이저로 스크라빙을 각각 수행하고,
    단계 S4에서는 상기 전지 구조의 투광성을 증가시키기 위해 상기 전지 구조에 대해 레이저 또는 화학 식각 처리를 수행하고,
    단계 S5에서는 상기 게이트 전극을 설치하여 박막 태양전지를 형성하고,
    단계 S6에서는 상기 태양전지판에 대해 굽힘 처리를 수행하는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 박막 태양전지를 패키징하여 주위 환경으로부터 차단함으로써 안정하게 동작할 수 있는 곡면 태양전지판을 형성하기 위해, 상기 굽힘 처리는 적층 공정을 이용하여, 상기 초박형 유리 기판상에 침적된 상기 박막 태양전지와 일정한 강도를 갖는 곡면 구조와 상호 결합시키는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 굽힘 처리는 점착 공정을 이용하여 상기 박막 태양전지판과 일정한 강도를 갖는 곡면 구조를 결합시켜 안정하게 동작할 수 있는 곡면 태양전지판을 형성하는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1전극은 완전 투명 박막이고, 상기 제2전극은 반투명 박막인
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극의 투광성은 동일하고, 모두 완전 투명한 박막
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  19. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극의 재질은 모두 투명 도전성 산화물이고, 상기 투명 도전성 산화물에는 아연산화물, 주석산화물, 인듐주석산화물 및 그래핀 중의 한 가지가 포함되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1전극 및 제2전극의 제조 공정 온도는 600℃보다 낮은
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 제1전극과 제2전극은 LPCVD, MOCVD 또는 APCVD 공정 방법을 이용하여 제조되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 광전 변환층에는 비결정 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함되고, 상기 비결정 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 박막은 하나의 p-n 또는 p-i-n 접합을 포함하는 단일 접합 구조를 형성하거나, 복수의 p-n 또는 p-i-n 접합을 포함하는 다중 접합 구조를 형성하는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 광전 변환층의 제조 공정의 공정 온도는 600℃보다 낮은
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 광전 변환층은 PECVD 방법을 이용하여 제조되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  25. 청구항 14에 있어서,
    상기 광전 변환층에는 카드뮴 텔러라이드 박막, CIGS(동, 인듐, 갈륨, 셀레늄 혼합물) 박막 및 유기 반도체 박막 중의 한 가지 또는 여러 가지가 포함되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  26. 청구항 15에 있어서,
    상기 일정한 강도를 갖는 곡면 구조에는 기 성형된 곡면 유리 및 표면 절연 처리를 거친 후의 금속 구조 부재가 포함되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 곡면 유리는 자동차 썬루프 유리, 선박용 구조 유리 또는 건축물 유리이며, 상기 표면 절연 처리를 거친 후의 금속 부재에는 자동차 루프 구조가 포함되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 곡면 유리는 자동차 썬루프 유리이고, 상기 박막 태양전지의 상기 게이트 전극과 자동차 전원 및 그 부하는 도선을 통해 상호 연결되고, 상기 부하에는 차량 내의 팬, 조명램프, 전자 오락 시스템이 포함되는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  29. 청구항 26에 있어서,
    상기 적층 공정은 고압솥 내에서 수행되거나, 또는 곡면 진공 적층법을 이용하여 적층을 수행하는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  30. 청구항 29에 있어서,
    상기 적층의 재질은 EVA, PVB 또는 아이오노머 수지를 선택 사용하는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
  31. 청구항 16에 있어서,
    상기 점착 공정은 듀폰(DuPont) 사에 의해 제조되는 "Vertak" 점착제를 선택 사용하는
    것을 특징으로 하는 박막 태양전지판 제조 방법.
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