KR20170100078A - 태양 전지 - Google Patents

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KR20170100078A
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Abstract

본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지는, 기판 상의 후면 전극, 상기 후면 전극 상의, 갈륨(Ga)과 인(In)을 포함하는 제 1 광 흡수층, 상기 제 1 광 흡수층 상의 제 1 버퍼층, 상기 제 1 버퍼층 상의 제 1 윈도우층, 상기 제 1 윈도우층 상의, 갈륨(Ga)을 포함하는 제 2 광 흡수층, 상기 제 2 흡수층 상의 제 2 버퍼층 및 상기 제 2 버퍼층 상의 제 2 윈도우층을 포함하되, 상기 제 1 광 흡수층의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비는 상기 제 2 광 흡수층의 그것보다 작다.

Description

태양 전지{SOLAR CELL}
본 발명은 태양전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탠덤형(tandem) 태양전지에 관한 것이다.
태양전지는 태양광을 직접 전기로 변화하는 반도체 소자이다. 태양전지 기술은 태양전지의 대면적화, 저가화, 및 고효율화를 지향하고 있다.
박막 태양전지의 광흡수층은 태양광을 흡수하여 전자-정공 쌍을 형성함으로써 빛 에너지를 전기 에너지로 변화시킨다. 박막 태양전지는 실리콘 태양전지에 비하여 에너지 회수 기간이 짧고, 초박막화 및 대면적화가 가능하다. 따라서, 박막 태양전지는 생산 기술의 개발 등으로 혁신적인 생산 비용 절감이 가능할 것으로 전망된다.
태양 전지의 효율을 높이기 위해, 서로 다른 광학 밴드갭(Optical Bandgap)을 갖는 탠덤형(Tandem) 태양 전지가 개발되고 있다. 탠덤형(Tandem) 태양 전지는 하부 전지 상에 상부 전지가 적층된 형태로서, 빛의 입사면에 상대적으로 가까운 상부 전지가 넓은 밴드갭을 갖고, 빛의 입사면에서 상대적으로 먼 하부 전지가 좁은 밴드갭을 가질 수 있다. 하부 전지 상에 상부 전지를 형성할 때, 고온 공정이 진행되어 기형성된 하부 전지가 손상될 수 있다. 따라서, 내열성이 높은 하부 전지를 형성하는 것이 요구된다.
본 발명은 내열성이 높은 탠덤형 태양전지를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지는, 기판 상의 후면 전극, 상기 후면 전극 상의, 갈륨(Ga)과 인(In)을 포함하는 제 1 광 흡수층, 상기 제 1 광 흡수층 상의 제 1 버퍼층, 상기 제 1 버퍼층 상의 제 1 윈도우층, 상기 제 1 윈도우층 상의, 갈륨(Ga)을 포함하는 제 2 광 흡수층, 상기 제 2 흡수층 상의 제 2 버퍼층 및 상기 제 2 버퍼층 상의 제 2 윈도우층을 포함하되, 상기 제 1 광 흡수층의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비는 상기 제 2 광 흡수층의 그것보다 작다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 광 흡수층의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비는 약 0.23 이상 0.25 이하일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 버퍼층은 아연을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 광 흡수층은 CIGS 흡수층을 포함하고, 상기 제 2 광 흡수층은 CGS 흡수층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 윈도우층은 고저항성을 갖는 제 1 서브 윈도우층 및 고투과성을 갖는 제 2 서브 윈도우층을 포함할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지는, 제 1 광 흡수층을 갖는 하부 전지 및 상기 하부 전지 상에 적층되고, 제 2 광 흡수층을 갖는 상부 전지를 포함하되, 상기 제 1 광 흡수층은 갈륨(Ga) 및 인(In)을 포함하고, 상기 제 1 광 흡수층의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비는 약 0.23 이상 0.25 이하이다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 광 흡수층은 CIGS계 흡수층을 포함하고, 상기 제 2 광 흡수층은 CGS 흡수층을 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 내열성이 높은 탠덤형 태양전지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 탠덤형 태양 전지를 제조하는 과정을 보여주는 플로우차트이다.
도 3a는 제 1 광 흡수층의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비에 따른 개방 전압을 보여주는 도면이고, 도 3b는 제 1 광 흡수층의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비에 따른 단락 전류를 보여주는 도면이며, 도 3c는 제 1 광 흡수층의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비에 따른 Fill factor(FF)을 보여주는 도면이고, 도 3d는 제 1 광 흡수층의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비에 따른 효율을 보여주는 도면이다.
도 4a는 (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r4(=0.23)인 경우의 파장에 따른 외부 양자 효율 변화를 나타내고, 도 4b는 (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r5(=0.25)인 경우의 파장에 따른 외부 양자 효율 변화를 나타내며, 도 4c는 (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r6(=0.29)인 경우의 파장에 따른 외부 양자 효율 변화를 나타내고, 도 4d는 (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r7(=0.33)인 경우의 파장에 따른 외부 양자 효율 변화를 나타내며, 도 4e는 (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r8(=0.36)인 경우의 파장에 따른 외부 양자 효율 변화를 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지(10)를 보여주는 도면이다. 태양 전지(10)는 탠덤형(Tandem) 태양전지일 수 있다. 다시 말해서, 태양 전지(10)는 하부 전지(100) 및 하부 전지(100) 상에 적층된 상부 전지(200)를 포함할 수 있다. 일 예로, 하부 전지(100)는 CIGS계 태양 전지이고, 상부 전지(200)는 CGS계 태양 전지일 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지(10)는 기판(110), 기판(110) 상의 후면 전극(120), 후면 전극(120) 상의 제 1 광 흡수층(130), 제 1 광 흡수층(130) 상의 제 1 버퍼층(140), 제 1 버퍼층(140) 상의 제 1 윈도우층(150), 제 1 윈도우층(150) 상의 제 2 광 흡수층(210), 제 2 광 흡수층(210) 상의 제 2 버퍼층(220), 제 2 버퍼층(220) 상의 제 2 윈도우 층(230), 그리고 제 2 윈도우층(230) 상의 그리드(240)를 포함할 수 있다. 기판(110), 후면 전극(120), 제 1 광 흡수층(130), 제 1 버퍼층(140), 그리고 제 1 윈도우층(150)은 하부 전지(100)를 구성하고, 제 1 윈도우층(150), 제 2 광 흡수층(210), 제 2 버퍼층(220), 제 2 윈도우층(230), 그리고 그리드(240)는 상부 전지(200)를 구성할 수 있다. 다시 말해서, 제 1 윈도우층(150)을 공유하는 하부 전지(100) 및 상부 전지(200)는 탠덤형 태양 전지(10)를 형성할 수 있다.
기판(110)은 소다회 유리 기판, 세라믹 기판, 실리콘 등과 같은 반도체 기판, 금속 기판, 스테인리스스틸, 폴리이미드 또는 폴리머 기판일 수 있다. 일 예로, 기판(110)은 소다회 유리(sodalime glass) 기판일 수 있다. 기판(110)과의 박리 현상 방지를 위해, 후면 전극(100)은 기판(110)과 열 평창 계수 차이가 적은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 후면 전극(120)은 몰리브덴(Mo)으로 형성될 수 있다. 몰리브덴(Mo)은 높은 전기 전도도, 다른 박막과의 오믹 접합(ohmic contact)형성 특성, 셀레늄(Se) 분위기 하에서 고온 안정성을 가질 수 있다. 제 1 광 흡수층(130)은 I-III-VI족 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 제 1 광 흡수층(130)은 갈륨(Ga)과 인(In)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 광 흡수층(130)은 CIGS계 흡수층일 수 있다. 일 예로, 제 1 광 흡수층(130)은 CuInGaSe 또는 CuInGaSe2와 같은 칼코파이라이트(chalcopyrite)계 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 제 1 광 흡수층(130)의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비는 약 0.23 이상 0.25 이하일 수 있다. 제 1 버퍼층(140)은 제 1 광 흡수층(130)과 제 1 윈도우층(150) 사이의 에너지 밴드갭 차이를 완화할 수 있다. 제 1 버퍼층(140)은 제 1 광흡수층(30)보다 에너지 밴드 갭이 크고, 제 1 윈도우 층(50)보다 에너지 밴드 갭이 작을 수 있다. 제 1 버퍼층(140)은 일 예로, 아연(Zn)을 포함할 수 있다. 제 1 윈도우층(150)은 전기 광학적 특성이 뛰어날 수 있다. 예를 들어, 제 1 윈도우층(150)은 ITO(Indium Tin Oxide), TCO(transparent conductive oxide), 또는 AZO(i-ZnO) 중 하나를 포함할 수 있다.
제 1 윈도우층(150)은 상부 전지(200)의 후면 전극으로 기능할 수 있다. 제 2 광 흡수층(210)은 I-III-VI족 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 제 2 광 흡수층(210)은 갈륨(Ga)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 광 흡수층(210)은 CGS계 흡수층일 수 있다. 제 1 광 흡수층(130)의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비는 제 2 광 흡수층(210)의 그것보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제 2 광 흡수층(210)은 CGS계 흡수층인 경우, 제 2 광 흡수층(210)의 (Ga)/(Ga+In)는 1일 수 있다. 제 2 버퍼층(220)은 제 2 광 흡수층(210)과 제 2 윈도우층(230) 사이의 에너지 밴드갭 차이를 완화할 수 있다. 제 2 버퍼층(220)은 제 2 광흡수층(210)보다 에너지 밴드 갭이 크고, 제 2 윈도우 층(230)보다 에너지 밴드 갭이 작을 수 있다. 제 2 윈도우층(230)은 다층 구조일 수 있다. 예를 들어, 제 2 윈도우층(230)은 차례로 적층된 제 1 서브 윈도우층(232) 및 제 2 서브 윈도우층(234)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제 1 서브 윈도우층(232)은 고저항성을 갖고, 제 2 서브 윈도우층(234)은 고투과성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 서브 윈도우층(232)은 TCO(transparent conductive oxide)를 포함하고, 제 2 서브 윈도우층(234)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 AZO(i-ZnO)을 포함할 수 있다. 그리드(240)는 제 2 윈도우층(230)에 전기적으로 연결될 수 있다. 그리드(240)는 일 예로, 금, 은, 알루미늄, 인듐과 같은 적어도 하나의 금속층을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 윈도우층들(150,230)의 각각은 n형 반도체로서, p형 반도체인 제 1 및 제 2 광 흡수층들(130,210)의 각각과 pn접합을 형성할 수 있다.
도시되지 않았으나, 제 2 윈도우층(230) 상에 광 산란 시트(미도시)가 배치될 수 있다. 광 산란 시트(미도시)는 접착 물질을 포함할 수 있고, 일 예로, ethylene vinyl acetate(EVA) 및 poly vinyl butyral(PVB)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 탠덤형 태양 전지(10)를 제조하는 과정을 보여주는 플로우차트이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(110) 상에 후면 전극(120)을 형성한다(S110). 예를 들어, 기판(110)은 소다회 유리로 형성될 수 있다. 후면 전극(120)은 몰리브덴(Molybdenum, Mo)으로 형성될 수 있다. 몰리브덴(Mo)은 높은 전기 전도도를 갖고, 다른 박막과의 오믹 접합(ohmic contact) 형성 특성이 우수하며, 셀레늄(Se) 분위기 하에서 고온 안정성을 가질 수 있다. 후면 전극(120)은 스퍼터링(sputtering)법, 예를 들어 직류(direct current, DC) 스퍼터링법을 사용하여 형성할 수 있다.
후면 전극(120) 상에 제 1 광 흡수층(130)을 형성한다(S120). 제 1 광 흡수층(130)은 갈륨(Ga)과 인(In)을 포함할 수 있다. 제 1 광 흡수층(130)은 I-III-VI족 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, I- III -VI족 화합물 반도체는, Cu(In,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. 제 1 광 흡수층(130)은 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se)의 금속원소를 전구체로 하는 동시증발법(co-evaporation method)을 사용하여 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 인듐(In), 갈륨(Ga), 그리고 셀레늄(Se)을 동시에 증발시키는 제 1 단계, 구리(Cu) 및 셀레늄(Se)을 동시에 증발시키는 제 2 단계, 인듐(In), 갈륨(Ga), 그리고 셀레늄(Se)을 동시에 증발시키는 제 3 단계의 증착 과정을 통해 제 1 광 흡수층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 단계는 약 350℃ 내지 450℃ 하에서 진행되고, 제 2 단계는 약 480℃ 내지 550℃ 하에서 진행되며, 제 3 단계는 약 480℃ 내지 550℃ 하에서 진행될 수 있다. 이 때, 제 3 단계에서 증발시키는 갈륨(Ga)의 양을 제 1 단계에서 증발시키는 갈륨(Ga)의 양보다 적게 조절하여, 제 1 광 흡수층(130)의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비를 제어할 수 있다. 일 예로, 제 1 단계에서 증발시키는 갈륨(Ga)의 양은 0.20 angstrom/sec이고, 제 3 단계에서 증발시키는 갈륨(Ga)의 양은 0.07 angstrom/sec일 수 있다. 형성된 제 1 광 흡수층(130)의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비는 약 0.23 이상 0.25 이하일 수 있다.
제 1 광 흡수층(130) 상에 제 1 버퍼층(140)을 추가로 형성한다(S130). 제 1 버퍼층(140)은 제 1 광 흡수층(130)과 제 1 윈도우층(150) 간의 에너지 밴드갭의 차이를 줄여줄 수 있다. 제 1 버퍼층(140)은 스퍼터링(sputtering) 방식으로 형성할 수 있다. 제 1 버퍼층(140)을 건식으로 형성하는 경우, In-line으로 공정을 진행할 수 있다. 따라서, 진공이 필요한 화학적 용액 성장법(chemical bath deposition-CBD)으로 제 1 버퍼층(140)을 형성하는 것에 비해, 전체 공정이 보다 간이할 수 있다.
제 1 버퍼층(140) 상에 제 1 윈도우층(150)을 형성한다(S140). 제 1 윈도우층(150)은 광 투과율이 높고 전기 전도성이 우수한 물질로 형성될 수 있다. 제 1 윈도우층(150)을 형성함으로써, 하부 전지(100)가 완성될 수 있다.
이어서, 제 1 윈도우층(150) 상에 제 2 광 흡수층(210)을 형성한다(S150). 제 2 광 흡수층(210)은 갈륨(Ga)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 광 흡수층(210)은 CGS계 흡수층일 수 있다. 제 1 광 흡수층(130)의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비는 제 2 광 흡수층(210)의 그것보다 작을 수 있다. 제 2 광 흡수층(210)은 구리(Cu), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se)의 금속원소를 전구체로 하는 동시증발법(co-evaporation method)을 사용하여 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 인듐(In), 갈륨(Ga), 그리고 셀레늄(Se)을 동시에 증발시키는 제 1 단계, 구리(Cu) 및 셀레늄(Se)을 동시에 증발시키는 제 2 단계, 인듐(In), 갈륨(Ga), 그리고 셀레늄(Se)을 동시에 증발시키는 제 3 단계의 증착 과정을 통해 제 1 광 흡수층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 단계는 약 350℃ 내지 450℃ 하에서 진행되고, 제 2 단계는 약 480℃ 내지 550℃ 하에서 진행되며, 제 3 단계는 약 480℃ 내지 550℃ 하에서 진행될 수 있다. 이 때, 기형성된 하부 전지(100)가 고온 공정으로 인해 손상될 수 있다. 예를 들어, 제 1 버퍼층(140)의 원소가 제 1 광 흡수층(130)으로 확산되어, 하부 전지(100)의 효율이 저하될 수 있다. 제 1 버퍼층(140)이 아연(Zn)을 포함하여, 카드뮴(Cd)을 포함하는 경우에 비해 확산 거리가 단축될 수 있다. 고온 공정으로 인한 하부 전지(100)의 특성 변화는, 도 3a 내지 도 4e를 참조하여 후술한다.
제 2 광 흡수층(210) 상에 제 2 버퍼층(220)을 형성한다(S160). 제 2 버퍼층(220)은 제 2 광 흡수층(210)과 제 2 윈도우층(230) 간의 에너지 밴드갭의 차이를 줄여줄 수 있다. 제 2 버퍼층(220)은 스퍼터링(sputtering) 방식으로 형성할 수 있다. 제 2 버퍼층(220)을 건식으로 형성하면, In-line으로 공정이 진행될 수 있다.
제 2 버퍼층(220) 상에 제 2 윈도우층(230)을 형성한다(S170). 제 2 윈도우층(230)은 광 투과율이 높고 전기 전도성이 우수한 물질로 형성될 수 있다. 일 예로, 제 1 서브 윈도우층(232) 및 제 2 서브 윈도우층(234)을 차례로 형성할 수 있다. 제 1 서브 윈도우층(232)은 고저항성을 갖고, 제 2 서브 윈도우층(234)은 고투과성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 서브 윈도우층(232)은 TCO(transparent conductive oxide)를 포함하고, 제 2 서브 윈도우층(234)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 AZO(i-ZnO)을 포함할 수 있다. 이후, 제 2 윈도우층(230) 상에 그리드(240)를 형성할 수 있다(S180). 그리드(240)는 태양 전지(10) 표면에서의 전류를 수집할 수 있다. 그리드(240)는 알루미늄(Al) 또는 니켈(Ni)/알루미늄(Al) 등의 금속으로 형성될 수 있다. 그리드(240)는 스퍼터링 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 그리드(240)를 형성함으로써, 상부 전지(200) 및 탠덤형 태양 전지(10)가 완성될 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 하부 전지(100)에 상부 전지(200)의 적층 전후에 따라, 제 1 광 흡수층(130)의 특성들을 비교하는 도면이다. 다시 말해서, 고온 공정 유무에 따른 하부 전지(100)의 제 1 광 흡수층(130)의 특성들을 비교하는 도면이다. 도 3a는 제 1 광 흡수층(130)의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비에 따른 개방 전압(Voc)을 보여주는 도면이고, 도 3b는 제 1 광 흡수층(130)의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비에 따른 단락 전류(Jsc)를 보여주는 도면이며, 도 3c는 제 1 광 흡수층(130)의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비에 따른 Fill factor(FF)을 보여주는 도면이고, 도 3d는 제 1 광 흡수층(130)의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비에 따른 효율을 보여주는 도면이다. 개방 전압은 회로가 개방된 상태에서 태양 전지 양단에 형성되는 전위차를 의미하고, 단락 전류는 외부 저항이 없는 상태에서 빛을 받았을 때 나타나는 역방향의 전류 밀도를 의미하며, FF는 최대전력점에서의 전류밀도와 전압값의 곱을 개방 전압 및 단락 전류의 곱으로 나눈 값을 의미한다. 태양 전지의 효율은 개방 전압, 단락 전류, 그리고 FF를 반영하여 도출한다. 도 3a 내지 도 3d의 ①은 상부 전지(200)를 적층하기 전의 제 1 광 흡수층의 특성을 나타내고, 도 3a 내지 도 3d의 ②는 상부 전지(200)를 적층한 후의 제 1 광 흡수층의 특성을 나타낸다. 도 3a 내지 도 3d의 r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7, r8은 (Ga)/(Ga+In)의 조성비로서, 각각 0.05, 0.13, 0.16, 0.23, 0.25, 0.29, 0.33, 0.36을 나타낸다.
도 3a 내지 도 3d의 ①을 참조하면, (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 증가함에 따라 대체적으로 개방 전압이 증가하고, 단락 전류는 상대적으로 감소하며, FF는 r1(=0.05), r8(=0.36)일 때를 제외하고 대체적으로 일정한 값을 나타낸다. 또한, (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r4(=0.23) 이후인 경우, 대체적으로 효율이 높은 것을 파악할 수 있다. 특히, (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r4(=0.23)인 경우, 가장 높은 효율을 갖는다. 도 3a 내지 도 3d의 ②를 참조하면, 단락 전류는 열처리에 의한 영향을 상대적으로 적게 받는 반면, 개방 전압과 FF는 상대적으로 영향을 크게 받는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 고온 공정을 통해 하부 전지(100)의 p-n접합 계면 특성이 열화되는 것을 파악할 수 있다.
이어서, 상대적으로 효율이 높은 경우, 즉, (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r4(=0.23) 이후인 경우에 대해, 파장에 따른 외부 양자 효율 변화를 측정하였다.
도 4a는 (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r4(=0.23)인 경우의 파장에 따른 외부 양자 효율 변화를 나타내고, 도 4b는 (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r5(=0.25)인 경우의 파장에 따른 외부 양자 효율 변화를 나타내며, 도 4c는 (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r6(=0.29)인 경우의 파장에 따른 외부 양자 효율 변화를 나타내고, 도 4d는 (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r7(=0.33)인 경우의 파장에 따른 외부 양자 효율 변화를 나타내며, 도 4e는 (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 r8(=0.36)인 경우의 파장에 따른 외부 양자 효율 변화를 나타낸다. 도 4a 내지 도 4e의 ③은 상부 전지(200)를 적층하기 전의 제 1 광 흡수층의 특성을 나타내고, 도 4a 내지 도 4e의 ④는 상부 전지(200)를 적층한 후의 제 1 광 흡수층의 특성을 나타낸다. 외부 양자 효율이란, 광자에 의해 생성되는 전자의 비율일 수 있다.
도 4a 내지 도 4e를 참조하면, r4(=0.23), r5(=0.25), r6(=0.29), r7(=0.33), 그리고 r8(=0.36)의 경우 모두 고온 공정을 통해 외부 양자 효율이 감소함을 알 수 있다. 특히, r6(=0.29), r7(=0.33), 그리고 r8(=0.36)의 경우 효율 저하 폭이 크거나/크고 장파장 영역에서의 손실이 크다. 예를 들어, 장파장은 약 700nm 이상의 파장일 수 있다. 탠덤형 태양 전지(10)의 하부 전지(100)는 상부 전지(200)에 비해 장파장을 흡수하므로, 장파장의 손실 여부는 탠덤형 태양 전지(10)의 하부 전지의 효율을 의미할 수 있다.
따라서, 도 3a 내지 도 4e를 참조하면, 제 1 광 흡수층(130)의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비가 약 0.23 내지 0.25인 경우, 다른 값의 조성비를 갖는 경우에 비해 탠덤형 태양 전지(10)의 효율 및 장파장에서의 흡수도가 우수하다.
본 발명의 개념에 따르면, 내열성이 높은 탠덤형 태양 전지(10)를 형성할 수 있다. 특히, 하부 전지(100)의 제 1 광 흡수층(130)의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비를 약 0.23 이상 0.25 이하로 조절하여, 내열성이 높은 탠덤형 태양 전지(10)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 약 0.23 이상 0.25 이하의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비를 갖는 제 1 광 흡수층(130)은, 제 1 광 흡수층(130)과 제 1 버퍼층(140) 사이의 계면에서, 특정 농도의 갈륨(Ga)이 확산 방지막의 기능을 할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (7)

  1. 기판 상의 후면 전극;
    상기 후면 전극 상의, 갈륨(Ga)과 인(In)을 포함하는 제 1 광 흡수층;
    상기 제 1 광 흡수층 상의 제 1 버퍼층;
    상기 제 1 버퍼층 상의 제 1 윈도우층;
    상기 제 1 윈도우층 상의, 갈륨(Ga)을 포함하는 제 2 광 흡수층;
    상기 제 2 흡수층 상의 제 2 버퍼층; 및
    상기 제 2 버퍼층 상의 제 2 윈도우층을 포함하되,
    상기 제 1 광 흡수층의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비는 상기 제 2 광 흡수층의 그것보다 작은, 태양 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광 흡수층의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비는 약 0.23 이상 0.25 이하인, 태양 전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 버퍼층은 아연을 포함하는, 태양 전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광 흡수층은 CIGS 흡수층을 포함하고, 상기 제 2 광 흡수층은 CGS 흡수층을 포함하는, 태양 전지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 윈도우층은:
    고저항성을 갖는 제 1 서브 윈도우층; 및
    고투과성을 갖는 제 2 서브 윈도우층을 포함하는, 태양 전지.
  6. 제 1 광 흡수층을 갖는 하부 전지; 및
    상기 하부 전지 상에 적층되고, 제 2 광 흡수층을 갖는 상부 전지를 포함하되,
    상기 제 1 광 흡수층은 갈륨(Ga) 및 인(In)을 포함하고, 상기 제 1 광 흡수층의 (Ga)/(Ga+In)의 조성비는 약 0.23 이상 0.25 이하인, 태양 전지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 광 흡수층은 CIGS계 흡수층을 포함하고, 상기 제 2 광 흡수층은 CGS 흡수층을 포함하는, 치료 장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10927294B2 (en) 2019-06-20 2021-02-23 Nanosys, Inc. Bright silver based quaternary nanostructures
US11360250B1 (en) 2021-04-01 2022-06-14 Nanosys, Inc. Stable AIGS films
US11407940B2 (en) 2020-12-22 2022-08-09 Nanosys, Inc. Films comprising bright silver based quaternary nanostructures
US11926776B2 (en) 2020-12-22 2024-03-12 Shoei Chemical Inc. Films comprising bright silver based quaternary nanostructures

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725340A (zh) * 2020-06-11 2020-09-29 中山德华芯片技术有限公司 一种超薄柔性砷化镓太阳能电池芯片及其制备方法
CN112531048B (zh) * 2020-11-06 2023-03-14 凯盛光伏材料有限公司 一种铜铟镓硒叠层薄膜太阳能电池及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040206389A1 (en) * 2003-04-21 2004-10-21 Sharp Kabushiki Kaisha Compound solar battery and manufacturing method thereof
US20110065228A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-17 Xiao-Chang Charles Li Manufacture of thin solar cells based on ink printing technology
KR20110039697A (ko) * 2009-10-12 2011-04-20 이화여자대학교 산학협력단 화합물 반도체 태양 전지 및 그 제조 방법
KR20140095070A (ko) * 2011-10-28 2014-07-31 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 칼코게나이드계 태양광발전 전지의 제조 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8835748B2 (en) * 2009-01-06 2014-09-16 Sunlight Photonics Inc. Multi-junction PV module
KR20110005444A (ko) * 2009-07-10 2011-01-18 삼성전자주식회사 적층형 태양 전지
US9091868B2 (en) * 2012-08-08 2015-07-28 Kinestral Technologies, Inc. Electrochromic multi-layer devices with composite current modulating structure

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040206389A1 (en) * 2003-04-21 2004-10-21 Sharp Kabushiki Kaisha Compound solar battery and manufacturing method thereof
US20110065228A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-17 Xiao-Chang Charles Li Manufacture of thin solar cells based on ink printing technology
KR20110039697A (ko) * 2009-10-12 2011-04-20 이화여자대학교 산학협력단 화합물 반도체 태양 전지 및 그 제조 방법
KR20140095070A (ko) * 2011-10-28 2014-07-31 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 칼코게나이드계 태양광발전 전지의 제조 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10927294B2 (en) 2019-06-20 2021-02-23 Nanosys, Inc. Bright silver based quaternary nanostructures
US11970646B2 (en) 2019-06-20 2024-04-30 Shoei Chemical Inc. Bright silver based quaternary nanostructures
US11407940B2 (en) 2020-12-22 2022-08-09 Nanosys, Inc. Films comprising bright silver based quaternary nanostructures
US11926776B2 (en) 2020-12-22 2024-03-12 Shoei Chemical Inc. Films comprising bright silver based quaternary nanostructures
US11360250B1 (en) 2021-04-01 2022-06-14 Nanosys, Inc. Stable AIGS films

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