KR20210112804A - Hole transport layers manufacturing method of perovskite solar cells - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 페로브스카이트 태양전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학기상증착법(CVD)을 이용해 요오드화구리 정공 수송층을 제조하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a perovskite solar cell, and more particularly, to a method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell for manufacturing a copper iodide hole transport layer using chemical vapor deposition (CVD).
일반적으로, 태양전지는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환해주는 소자로, 1880년대에 처음으로 제작되어 현재 주요 발전원으로 사용되고 있다.In general, a solar cell is a device that converts solar energy into electrical energy, and was first manufactured in the 1880s and is currently used as a major power source.
1세대 태양전지인 실리콘 태양전지는 효율을 높여가는 전략으로 생산단가를 낮추고 있으나, 생산단가에서 차지하는 실리콘 기판의 비율은 여전히 높은 편이다. 또한, 대규모 진공 장비, 복잡한 공정도 생산단가를 높이는 이유 중 하나다. 이는 태양전지 사업자들에게 있어 불리한 요건이 될 수 있다.Silicon solar cells, the first-generation solar cells, are lowering production costs as a strategy to increase efficiency, but the proportion of silicon substrates in production costs is still high. In addition, large-scale vacuum equipment and complicated processes are one of the reasons for increasing the production cost. This can be an unfavorable requirement for solar cell operators.
상술한 1세대 실리콘 태양전지의 한계를 극복하기 위한 방안으로 새로운 태양전지에 대한 연구가 이뤄지고 있는 가운데, 비 실리콘 기반이자 3세대 태양전지로 분류되는 페로브스카이트 태양전지가 떠오르고 있다. While research on new solar cells is being conducted as a way to overcome the limitations of the above-mentioned first-generation silicon solar cells, perovskite solar cells, which are non-silicon-based and classified as third-generation solar cells, are emerging.
페로브스카이트 물질은 고유의 ABX3(A와 B는 양이온, X는 음이온) 구조에 의해 높은 전기전도성을 가져, 이를 이용해 이론상 최대 전환효율 28%의 태양전지를 만들어낼 수 있다.The perovskite material has high electrical conductivity due to its unique ABX3 structure (A and B are cations, X is anion).
페로브스카이트 태양전지는 주로 100도 이하의 저온, 비진공 용액 공정이 가능하므로 주로 회전 도포법(Spin-coating), 침전법(Dip-coating) 등의 용액 공정을 이용해 제작하는 편이다. 용액 공정은 폴리이미드 필름(PI) 같은 유연한 기판에도 적용이 가능하므로 이를 이용한 활용처가 많다. 게다가 비진공 방식의 공정이므로 가격 단가를 실리콘 태양전지의 20% 수준으로 획기적으로 절감하는 것이 가능하다.Perovskite solar cells are mainly manufactured using solution processes such as spin-coating and dip-coating because low-temperature, non-vacuum solution processes of less than 100 degrees are possible. Since the solution process can be applied to flexible substrates such as polyimide film (PI), there are many applications using it. In addition, since it is a non-vacuum process, it is possible to dramatically reduce the unit price to 20% of that of a silicon solar cell.
다만, 용액 공정으로는 MAPbI3, FAPBI3 등의 페로브스카이트 물질뿐만 아니라 spiro-OMeTAD, PEDOT:PSS, CuI, CuSCN 등의 정공 수송층을 조밀하게 만들기 힘든 단점이 있다. 공정 조건, 혹은 용매나 용질 내 리간드의 영향을 받아 박막이 화학양론적이지 않은 형태로도 만들어질 수 있다. 그러나 결정성이 낮은데다가 결정화 속도도 임의로 조절하기 힘든 편이다. 무엇보다도 대면적화로 적용하기 어려우므로, 용액 공정은 고효율의 태양전지를 대량으로 양산하는 데는 어려움을 야기할 수 있다. 그렇기에 용액 공정 이외의 방법이 개발되어야 페로브스카이트 태양전지의 사업화를 유리하게 이끌어나갈 수 있다.However, there is a disadvantage in that it is difficult to densely form a hole transport layer such as spiro-OMeTAD, PEDOT:PSS, CuI, and CuSCN as well as perovskite materials such as MAPbI3 and FAPBI3 in the solution process. The thin film may be formed in a non-stoichiometric form under the influence of process conditions or ligands in the solvent or solute. However, it has low crystallinity and it is difficult to arbitrarily control the crystallization rate. Above all, since it is difficult to apply to a large area, the solution process may cause difficulties in mass-producing high-efficiency solar cells. Therefore, a method other than the solution process must be developed to lead the commercialization of perovskite solar cells to an advantage.
상기와 같은 페로브스카이트 태양전지와 관련한 종래 기술로서 대한민국 등록특허공보 제10-2036173호(2019.10.24.)에서 투명 전극 상에 전자수송층을 형성하는 단계, 상기 전자수송층 상에 페로브스카이트 광활성층을 형성하는 단계, 상기 페로브스카이트 광활성층 상에 포르피린계 유도체를 포함하는 용액을 처리하여 정공수송층을 형성하는 단계, 및 상기 정공수송층 상에 상대전극을 형성하는 단계를 포함하는 페로브스카이트 태양전지의 제조 방법을 제공하고 있다.Forming an electron transport layer on a transparent electrode in Korean Patent No. 10-2036173 (2019.10.24.) as a prior art related to the perovskite solar cell as described above, the perovskite on the electron transport layer Forming a photoactive layer, treating a solution containing a porphyrin-based derivative on the perovskite photoactive layer to form a hole transport layer, and forming a counter electrode on the hole transport layer. A method for manufacturing a skylight solar cell is provided.
그러나 전술한 종래 기술은 정공수송층을 형성하는데 있어 포르피린계 유도체를 도포하여 형성하므로, 핀홀 등의 결함이 발생하기 쉽고, 특히 무기물을 사용하기 어려우며, 대면적 공정의 적용이 쉽지 않아 생산성을 높이는데 한계가 있다.However, in the above-described prior art, since the porphyrin-based derivative is applied to form the hole transport layer, defects such as pinholes are easy to occur, it is difficult to use an inorganic material, and it is difficult to apply a large-area process, so it is difficult to increase productivity. there is
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 본 발명의 목적은, 기존 페로브스카이트 태양전지에 사용되던 유기물 기반의 정공 수송층을 무기물로 전환하기 위하여 화학기상증착법(CVD)을 이용한 요오드화구리 박막을 증착시키는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention was derived to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to convert an organic-based hole transport layer used in an existing perovskite solar cell to an inorganic material by chemical vapor deposition (CVD) An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell for depositing a copper iodide thin film using
또한, 본 발명은 용액 공정에서 기인하는 한계를 극복하고자 요오드화구리 증착 공정으로 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell through a copper iodide deposition process in order to overcome the limitations caused by the solution process.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법은 페로브스카이트 태양전지 기판을 준비하여 챔버 내부에 장착하는 기판 준비단계; 상기 페로브스카이트 태양전지 기판의 열처리 공정을 수행하는 전처리 공정 단계; 화학기상증착법(CVD)을 이용해 상기 페로브스카이트 태양전지 기판에 요오드화구리 박막을 증착하여 정공 수송층을 생성하는 요오드화구리 박막 증착 단계; 및 요오드화구리 박막 증착된 페로브스카이트 태양전지 기판을 비진공 또는 진공 열처리 공정을 수행하는 후처리 공정 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.A method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell according to an aspect of the present invention for solving the above technical problem is a substrate preparation step of preparing a perovskite solar cell substrate and mounting it in a chamber; a pretreatment process step of performing a heat treatment process of the perovskite solar cell substrate; A copper iodide thin film deposition step of depositing a copper iodide thin film on the perovskite solar cell substrate using a chemical vapor deposition (CVD) method to generate a hole transport layer; and a post-treatment process step of performing a non-vacuum or vacuum heat treatment process on the copper iodide thin film-deposited perovskite solar cell substrate.
이때 본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계는 요오드화구리의 구리(Cu) 전구체 화합물로 Cu(hfac)2, Cu(hfac)VTMS, Cu(sBu-Me-amd)2, CpCuPEt3을 사용하는 특징이 있다.At this time, the copper iodide thin film deposition step of the present invention is characterized by using Cu(hfac)2, Cu(hfac)VTMS, Cu(sBu-Me-amd)2, and CpCuPEt3 as copper (Cu) precursor compounds of copper iodide. .
또한, 본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계는 요오드화구리의 요오드(I) 전구체 화합물로 (CH3CH2)I, I2, ICl, 6-Iodo-1-Hexyne, Tert-Butyl iodide, (CH3)2CHI를 사용하는 특징이 있다.In addition, the copper iodide thin film deposition step of the present invention uses (CH3CH2)I, I2, ICl, 6-Iodo-1-Hexyne, Tert-Butyl iodide, (CH3)2CHI as an iodine (I) precursor compound of copper iodide. has a characteristic that
또한, 본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계는 구리(Cu) 또는 요오드(I) 전구체 화합물을 챔버 내에 순차적으로 공급하여 증착시키는 순차 공정으로 이루어지는 특징이 있다.In addition, the copper iodide thin film deposition step of the present invention is characterized in that it consists of a sequential process in which copper (Cu) or iodine (I) precursor compound is sequentially supplied into the chamber for deposition.
또한, 본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계는 구리(Cu) 또는 요오드(I) 전구체 화합물을 챔버 내에 동시에 공급하여 증착시키는 동시 공정으로 이루어지는 특징이 있다.In addition, the copper iodide thin film deposition step of the present invention is characterized in that it consists of a simultaneous process of depositing a copper (Cu) or iodine (I) precursor compound by supplying it into the chamber at the same time.
또한, 본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계는 구리(Cu) 전구체 화합물의 캐니스터 온도를 0 내지 80℃의 범위로 설정 유지하는 특징이 있다.In addition, the copper iodide thin film deposition step of the present invention is characterized in that the canister temperature of the copper (Cu) precursor compound is set and maintained in the range of 0 to 80 °C.
또한, 본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계는 요오드(I) 전구체 화합물의 캐니스터 온도를 -30(마이너스 30도) 내지 50도(플러스 50도)의 범위로 설정 유지하는 특징이 있다.In addition, the copper iodide thin film deposition step of the present invention is characterized in that the canister temperature of the iodine (I) precursor compound is set and maintained in the range of -30 (minus 30 degrees) to 50 degrees (plus 50 degrees).
또한, 본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 요오드화구리의 전구체 캐리어 가스로 He, N2, Ar을 사용하는 특징이 있다.In addition, in the step of depositing the copper iodide thin film of the present invention, He, N2, and Ar are used as a precursor carrier gas of copper iodide.
또한, 본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 캐니스터에서 챔버로 이어지는 공급라인 온도를 30 내지 100℃의 온도 범위로 설정 유지하는 특징이 있다.In addition, in the copper iodide thin film deposition step of the present invention, the temperature of the supply line leading from the canister to the chamber is set and maintained in a temperature range of 30 to 100°C.
또한, 본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 챔버 내 서셉터 온도를 50 내지 500℃의 온도 범위로 설정 유지하는 특징이 있다.In addition, in the step of depositing the copper iodide thin film of the present invention, the temperature of the susceptor in the chamber is set and maintained in a temperature range of 50 to 500°C.
또한, 본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 챔버 내 샤워헤드 온도를 30 내지 100℃의 온도 범위로 설정 유지하는 특징이 있다.In addition, in the step of depositing the copper iodide thin film of the present invention, the showerhead temperature in the chamber is set and maintained in a temperature range of 30 to 100°C.
또한, 본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 공정 압력을 100mTorr 내지 10Torr의 범위에서 설정 유지하는 특징이 있다.In addition, in the step of depositing the copper iodide thin film of the present invention, the process pressure is set and maintained in the range of 100 mTorr to 10 Torr.
또한, 본 발명의 상기 전처리 공정 단계 및 후처리 공정 단계에서 50 내지 500℃의 온도 범위에서 열처리 공정을 진행하는 특징이 있다.In addition, it is characterized in that the heat treatment process is performed in a temperature range of 50 to 500° C. in the pre-treatment process step and the post-treatment process step of the present invention.
이때 상기 열처리 공정 시 Ar, N2, O2, CH3NH2, H2 중의 어느 하나를 단독 또는 혼합하여 사용하는 특징이 있다.In this case, during the heat treatment process, any one of Ar, N2, O2, CH3NH2, and H2 is used alone or in combination.
또한, 본 발명의 상기 전처리 공정 단계 및 후처리 공정 단계에서 자외선 처리 또는 플라즈마 처리 중의 어느 하나를 진행하는 특징이 있다.In addition, there is a feature of performing any one of ultraviolet treatment or plasma treatment in the pre-treatment process step and the post-treatment process step of the present invention.
이때 상기 플라즈마 처리 시의 플라즈마 파워를 100 내지 5000W의 범위로 설정 유지하는 특징이 있다.In this case, the plasma power during the plasma treatment is set and maintained in the range of 100 to 5000 W.
전술한 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법에 의한 본 발명은 화학기상증착법(CVD)을 이용하므로, 비 진공 용액 공정에서 기인하는 핀홀(pin-hole) 등의 결함 억제를 통해 태양전지의 특성을 향상시키는 효과가 있다.The present invention by the method for manufacturing the hole transport layer of the perovskite solar cell uses chemical vapor deposition (CVD). It has the effect of improving properties.
또한, 본 발명은 기존의 유기물 기반 정공 수송층을 무기물로 대체하므로 태양전지의 생존 시간을 비약적으로 늘릴 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention replaces the existing organic material-based hole transport layer with an inorganic material, it is possible to dramatically increase the survival time of the solar cell.
또한, 본 발명은 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법에 따라 대면적으로의 공정 적용을 가능하게 하여 생산성을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of improving productivity by enabling the process application to a large area according to the method for manufacturing the hole transport layer of the perovskite solar cell.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 공정 단계를 보여주는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 N-i-P 구조를 갖는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법의 순차 공정을 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 N-i-P 구조를 갖는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법의 동시 공정을 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 P-i-N 구조를 갖는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법의 순차 공정을 보여주는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 P-i-N 구조를 갖는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법의 동시 공정을 보여주는 예시도이다.
도 6a는 본 발명의 공정에 따라 제조한 요오드화구리 반도체 표면의 주사전자현미경 이미지이다.
도 6b는 본 발명의 공정에 따라 제조한 요오드화구리 반도체의 단면 주사전자현미경 이미지이다.
도 6c는 본 발명의 공정에 따라 제조한 요오드화구리가 증착된 기판 이미지이다.1 is a flowchart showing a process step of manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a sequential process of a method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell having a NiP structure according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing a simultaneous process of a method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell having a NiP structure according to a second embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view illustrating a sequential process of a method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell having a PiN structure according to a third embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing a simultaneous process of a method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell having a PiN structure according to a fourth embodiment of the present invention.
6A is a scanning electron microscope image of the surface of a copper iodide semiconductor prepared according to the process of the present invention.
6B is a cross-sectional scanning electron microscope image of a copper iodide semiconductor manufactured according to the process of the present invention.
6c is an image of a substrate on which copper iodide prepared according to the process of the present invention is deposited.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.
또한, 본 발명에서 사용되는 용어 "및/또는"은 전후에 나열한 구성요소들 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 본 발명에서 사용되는 용어 "상에 형성" 및 "상부에 형성" 등은, 당해 구성요소들이 직접 접하여 적층 형성되는 것만을 의미하는 것은 아니고, 당해 구성요소들 간의 사이에 다른 구성요소가 더 형성되어 있는 의미를 포함한다. 예를 들어, "상에 형성된다"라는 것은, 제1구성요소 위에 제2구성요소가 직접 접하여 형성되는 의미는 물론, 상기 제1구성요소와 제2구성요소의 사이에 제3구성요소가 더 형성될 수 있는 의미를 포함한다.In addition, the term "and/or" used in the present invention is used to mean including at least one or more of the components listed before and after. In addition, the terms "formed on" and "formed on", etc. as used in the present invention, do not mean that the components are directly in contact with each other and are laminated, and other components are further added between the components. It contains the meaning that has been formed. For example, "formed on" means that the second component is formed in direct contact with the first component, as well as the third component is further formed between the first component and the second component. meanings that can be formed.
이에 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can replace them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.
본 발명의 화학기상증착(CVD, chemical vapor deposition)을 위한 장치로서 내부를 진공 상태로 유지할 수 있는 챔버가 구비된다.As an apparatus for chemical vapor deposition (CVD) of the present invention, a chamber capable of maintaining the inside in a vacuum state is provided.
상기 챔버 내부 하측에는 기판이 장착될 수 있는 기판척이 구비되며, 상기 기판은 챔버 일측에 구비되어 있는 게이트를 통하여 챔버 내부로 반입되며, 기판척에 올려놓고 고정될 수 있다.A substrate chuck on which a substrate can be mounted is provided below the chamber, and the substrate is loaded into the chamber through a gate provided on one side of the chamber, and placed on the substrate chuck to be fixed.
기판이 챔버 내부로 반입된 후에는 게이트를 밀폐하고, 챔버 내부를 감압시키는데, 챔버 내부의 압력은 0.01 mtorr 내지 대기압 정도로 유지하는 것이 바람직하다.After the substrate is loaded into the chamber, the gate is sealed and the pressure inside the chamber is reduced, and the pressure inside the chamber is preferably maintained at about 0.01 mtorr to atmospheric pressure.
또한, 챔버의 상부에는 공정가스가 공급될 수 있는 샤워헤드가 구비되며, 이 샤워헤드에는 직경 0.5 내지 1 mm 정도의 미세한 홀이 무수하게 형성되어있어서, 이 샤워헤드를 통하여 공정가스가 기판에 전체적으로 균일하게 공급될 수 있게 된다.In addition, a showerhead to which a process gas can be supplied is provided on the upper part of the chamber, and countless minute holes with a diameter of 0.5 to 1 mm are formed in the showerhead, so that the process gas is transmitted to the substrate as a whole through the showerhead. It can be supplied uniformly.
또한, 샤워헤드는 외부에 배치되어 있는 하나 이상의 캐니스터와 연결되어 있으며, 각 캐니스터로 부터 공정가스를 공급받을 수 있게 된다.In addition, the showerhead is connected to one or more canisters disposed outside, and the process gas can be supplied from each canister.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 아래와 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 공정 단계를 보여주는 흐름도로서, 도시와 같이 본 발명의 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법은 기판 준비 단계(S100), 전처리 공정 단계(S200), CVD를 이용한 요오드화구리 박막 증착 단계(S300) 및 후처리 공정 단계(S400)을 포함하여 이루어질 수 있다.1 is a flowchart showing a process step of manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell according to the present invention. It may include a process step (S200), a copper iodide thin film deposition step (S300) using CVD, and a post-treatment process step (S400).
본 발명의 상기 요오드화구리 박막 증착 단계(S300)에서는 구리(Cu) 또는 요오드(I) 전구체 화합물을 챔버 내에 순차적으로 공급하여 증착시키는 순차 공정으로 이루어지거나, 구리(Cu) 또는 요오드(I) 전구체 화합물을 챔버 내에 동시에 공급하여 증착시키는 동시 공정의 두 가지 방법중의 어느 하나의 제조 공정을 적용하여 이루어질 수 있다. 이를 하기와 같이 도시에 따른 실시예로 구분하여 설명한다.In the copper iodide thin film deposition step (S300) of the present invention, a copper (Cu) or iodine (I) precursor compound is sequentially supplied into the chamber to deposit a sequential process, or a copper (Cu) or iodine (I) precursor compound It can be achieved by applying any one of the two methods of simultaneous supply and deposition into the chamber at the same time. This will be described by dividing it into examples according to the drawings as follows.
먼저 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 N-i-P 구조를 갖는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법의 순차 공정을 보여주는 예시도이다.First, FIG. 2 is an exemplary view illustrating a sequential process of a method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell having an N-i-P structure according to a first embodiment of the present invention.
이에 따라 상기 기판 준비 단계(S100)는 페로브스카이트 태양전지 기판을 준비하여 상기 챔버 내부에 장착하는 단계이다.Accordingly, the substrate preparation step (S100) is a step of preparing a perovskite solar cell substrate and mounting it in the chamber.
이때 요오드화구리 반도체는 페로브스카이트 태양전지 적층 구조에 따라 페로브스카이트층의 적층 위치가 달라질 수 있다.In this case, in the copper iodide semiconductor, the stacking position of the perovskite layer may vary depending on the stacked structure of the perovskite solar cell.
도 2에서와 같이 N-i-P 페로브스카이트 태양전지의 적층 구조는 페로브스카이트(Perovskite Layer)층 아래로 ETL(Electron Transport Layer)층, TCO(Transparent Conductive Oxides)층, 기판(substrate)(S)으로 구성된다. 이러한 N-i-P 페로브스카이트 태양전지에서의 요오드화구리 정공 수송층은 페로브스카이트 광흡수층 상부에 위치하게 된다.As shown in FIG. 2, the stacked structure of the NiP perovskite solar cell is an Electron Transport Layer (ETL) layer, a Transparent Conductive Oxides (TCO) layer, and a substrate (S) under the perovskite layer. is composed of In this N-i-P perovskite solar cell, the copper iodide hole transport layer is located on the perovskite light absorption layer.
이에 비해 P-i-N 페로브스카이트 태양전지의 적층 구조에서는 페로브스카이트 광흡수층 하부에 정공 수송층이 위치한다.In contrast, in the stacked structure of the P-i-N perovskite solar cell, the hole transport layer is located under the perovskite light absorption layer.
즉 P-i-N 구조에서는 정공 수송층으로 요오드화구리 박막의 증착이 TCO(Transparent Conductive Oxides)층 상부, 즉 페로브스카이트(Perovskite Layer)층 하부에서 이루어지게 된다.That is, in the P-i-N structure, the deposition of the copper iodide thin film as the hole transport layer is performed above the transparent conductive oxide (TCO) layer, that is, under the perovskite layer.
이에 따라 도 2의 제 1 실시예에서와 같이 N-i-P 페로브스카이트 구조에서는 요오드화구리 박막의 증착은 페로브스카이트(Perovskite Layer)층 상부에서 이루어질 수 있다.Accordingly, as in the first embodiment of FIG. 2 , in the N-i-P perovskite structure, the deposition of the copper iodide thin film may be performed on the perovskite layer.
상기 전처리 공정 단계(S200)는 상기 페로브스카이트 태양전지 기판의 열처리 공정을 수행하는 단계이다.The pretreatment process step (S200) is a step of performing a heat treatment process of the perovskite solar cell substrate.
N-i-P 페로브스카이트 구조에서의 열처리 온도는 50~500℃이며, 열처리 시간은 5분 내지 3시간이 소요된다.The heat treatment temperature in the N-i-P perovskite structure is 50 to 500 °C, and the heat treatment time takes 5 minutes to 3 hours.
챔버 내에 가스를 흘리면서 열처리를 진행할 수 있으며 Ar, N2, O2, CH3NH2, H2 등을 단독, 혹은 혼합해서 사용한다.Heat treatment can be performed while flowing gas in the chamber, and Ar, N2, O2, CH3NH2, H2, etc. are used alone or in combination.
또한, 상기 전처리 공정 단계(S200)에서 자외선 처리 또는 플라즈마 처리 중의 어느 하나를 진행할 수 있으며, 이때 상기 자외선 처리 시간은 10초 내지 2시간이 소요될 수 있으며, 상기 플라즈마 처리 시의 플라즈마 파워는 100 내지 5000W의 범위로 설정 유지될 수 있다.In addition, any one of ultraviolet treatment or plasma treatment may be performed in the pretreatment process step (S200), wherein the ultraviolet treatment time may take 10 seconds to 2 hours, and the plasma power during the plasma treatment is 100 to 5000 W can be maintained within the range of
이후 요오드화구리 박막 증착 단계(S300)는 화학기상증착법(CVD)을 이용해 상기 페로브스카이트 태양전지 기판에 요오드화구리 박막을 증착하여 정공 수송층을 생성하는 단계로서, 먼저 구리(Cu) 또는 요오드(I) 전구체 화합물을 챔버 내에 순차적으로 공급하여 증착시키는 순차 공정은 구리 증착 공정과 요오드 증착 공정의 순서에 의하여 이루어져서 요오드화구리 박막을 증착하게 되며 공정 단계는 다음 하기와 같다.Thereafter, the copper iodide thin film deposition step (S300) is a step of depositing a copper iodide thin film on the perovskite solar cell substrate using a chemical vapor deposition method (CVD) to generate a hole transport layer. First, copper (Cu) or iodine (I) ) The sequential process of sequentially supplying and depositing the precursor compound into the chamber is performed by the copper deposition process and the iodine deposition process, thereby depositing a copper iodide thin film. The process steps are as follows.
먼저 구리 증착 공정에 사용되는 유기 금속(MO) 소스인 구리(Cu) 전구체 화합물로는 Cu(hfac)2, Cu(hfac)VTMS, Cu(sBu-Me-amd)2, CpCuPEt3 중의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.First, any one or more of Cu(hfac)2, Cu(hfac)VTMS, Cu(sBu-Me-amd)2, and CpCuPEt3 is used as a copper (Cu) precursor compound, which is an organometallic (MO) source used in the copper deposition process. may include
Cu 전구체 화합물 소스를 담는 캐니스터 온도는 0 내지 80도의 범위에서 설정 유지한다. 그리고 캐니스터에서 챔버로 이어지는 공급 라인의 온도는 30 내지 100도까지 설정한다.The temperature of the canister containing the Cu precursor compound source is set and maintained in the range of 0 to 80 degrees. And the temperature of the supply line leading from the canister to the chamber is set to 30 to 100 degrees.
구리 증착 공정을 위한 캐리어 가스는 He, N2, Ar을 사용할 수 있으며, 유량은 100sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute, cm^3/min) 내지 7,000sccm의 범위에서 조절한다.The carrier gas for the copper deposition process may be He, N2, or Ar, and the flow rate is adjusted in the range of 100 sccm (Standard Cubic Centimeter per Minute, cm^3/min) to 7,000 sccm.
구리 증착 공정을 위한 챔버 내 서셉터 온도는 50도 내지 500도까지 설정할 수 있다. The temperature of the susceptor in the chamber for the copper deposition process may be set to 50 to 500 degrees.
추가로 샤워헤드 온도를 조절할 수 있으며, 30 내지 100도의 범위에서 설정 유지 된다.In addition, the showerhead temperature can be adjusted, and the setting is maintained in the range of 30 to 100 degrees.
이때의 공정 압력은 100mTorr 내지 10Torr의 범위에서 설정 조절되며, 추가적으로 플라즈마를 100 내지 5,000W로 조절 유지해서 사용할 수 있다.At this time, the process pressure is set and controlled in the range of 100 mTorr to 10 Torr, and additionally, the plasma may be controlled and maintained at 100 to 5,000 W.
이후 상기 순차 공정에 따른 요오드 증착에 사용되는 소스인 요오드(I) 전구체 화합물로는 (CH3CH2)I, I2, ICl, 6-Iodo-1-Hexyne, Tert-Butyl iodide, (CH3)2CHI 중의 어느 하나 이상을 포함한다.Then, as an iodine (I) precursor compound used for iodine deposition according to the sequential process, any one of (CH3CH2)I, I2, ICl, 6-Iodo-1-Hexyne, Tert-Butyl iodide, and (CH3)2CHI includes more than
이를 용액으로도 사용할 수 있으며, 용매는 2-methoxyethanol, 2-propanol, THF, ethanol을 포함하며, 농도는 0.01 내지 2.0M를 맞춘다. It can also be used as a solution, and the solvent includes 2-methoxyethanol, 2-propanol, THF, and ethanol, and the concentration is adjusted to 0.01 to 2.0M.
요오드(I) 전구체 화합물 소스를 담는 캐니스터 온도는 -30(마이너스 30도) 내지 50도(플러스 50도)의 온도 범위에서 설정 유지한다.The temperature of the canister containing the iodine (I) precursor compound source is maintained at a temperature range of -30 (minus 30 degrees) to 50 degrees (plus 50 degrees).
이때 캐니스터에서 챔버로 이어지는 라인의 온도는 30 내지 100도의 온도 범위에서 설정 유지된다.At this time, the temperature of the line leading from the canister to the chamber is set and maintained in a temperature range of 30 to 100 degrees.
그리고 구리 증착 공정 이후에 요오드 증착 공정을 수행한다.And an iodine deposition process is performed after the copper deposition process.
요오드 증착 공정을 위한 캐리어 가스는 He, N2, Ar 중의 어느 하나 이상을 혼합 또는 단독으로 사용할 수 있으며, 유량은 100sccm 내지 7,000sccm의 범위에서 조절된다.Carrier gas for the iodine deposition process may be used alone or mixed with any one or more of He, N2, Ar, and the flow rate is adjusted in the range of 100sccm to 7,000sccm.
상기 요오드 증착 공정을 위한 챔버 내 서셉터 온도는 50도 내지 500도까지 설정할 수 있다.The susceptor temperature in the chamber for the iodine deposition process may be set to 50 degrees to 500 degrees.
추가로 샤워헤드 온도를 조절할 수 있으며, 30 내지 100도까지 설정 유지한다. 또한, 공정 압력은 100mTorr 내지 10Torr로 조절 유지하며, 추가적으로 플라즈마를 100 내지 5,000W로 조절 유지해서 사용할 수 있다.You can additionally adjust the showerhead temperature, and maintain the setting from 30 to 100 degrees. In addition, the process pressure may be controlled and maintained at 100 mTorr to 10 Torr, and additionally, the plasma may be controlled and maintained at 100 to 5,000 W.
이후 후처리 공정 단계(S400)는 후처리 공정을 위한 후속 열처리 과정을 위해 비진공, 혹은 진공 열처리가 필요할 수 있다.After the post-treatment process step (S400), non-vacuum or vacuum heat treatment may be required for a subsequent heat treatment process for the post-treatment process.
이때의 열처리 온도는 50 내지 500도의 온도 범위로 설정되고, 추가로 가스를 흘리거나 자외선 처리 또는 플라즈마 처리 중의 어느 하나를 동시에 사용할 수 있다.At this time, the heat treatment temperature is set in a temperature range of 50 to 500 degrees, and any one of an ultraviolet treatment or a plasma treatment may be used at the same time by further flowing a gas.
상기 후처리 공정 단계(S400)의 열 처리 시 가스는 Ar, N2, O2, CH3NH2, H2를 포함하며, 상기 플라즈마 처리 시의 플라즈마 파워는 100 내지 5,000W 범위에서 조절 유지한다.The gas during the heat treatment of the post-treatment process step S400 includes Ar, N2, O2, CH3NH2, and H2, and the plasma power during the plasma treatment is controlled and maintained in the range of 100 to 5,000W.
또한, 페로브스카이트 태양전지 적층 구조에 따라 각기 필요한 추가 공정을 진행해 소자를 최종 완성하게 된다.In addition, depending on the stacked structure of the perovskite solar cell, each required additional process is performed to finally complete the device.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 N-i-P 구조를 갖는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법의 동시 공정을 보여주는 예시도이다.3 is an exemplary view showing a simultaneous process of a method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell having an N-i-P structure according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시예에 따른 구리와 요오드(Cu+I)를 동시에 증착하는 동시 공정으로서 전구체 소스, 캐니스터, 라인 온도, 캐리어 가스, 유량 등에 대한 일정 공정 조건은 상기의 제1 실시예의 순차 공정에서 적용되는 각 전구체 화합물 소스에 따른 조건과 동일할 수 있다.As a simultaneous process of simultaneously depositing copper and iodine (Cu+I) according to the second embodiment of the present invention, certain process conditions for the precursor source, canister, line temperature, carrier gas, flow rate, etc. are the sequential process of the first embodiment It may be the same as the conditions according to each precursor compound source applied in .
단, 챔버 내 서셉터 온도, 샤워헤드 온도, 챔버 내 대기시간, 공정압력, 공정시간은 구리 증착 공정조건을 따른다.However, the temperature of the susceptor in the chamber, the temperature of the showerhead, the waiting time in the chamber, the process pressure, and the process time follow the copper deposition process conditions.
동시 공정에 사용되는 유기 금속(MO) 소스(Cu+I)는 구리(Cu) 전구체 화합물로 Cu(hfac)2, Cu(hfac)VTMS, Cu(sBu-Me-amd)2, CpCuPEt3 중의 어느 하나 이상과 요오드(I) 전구체 화합물로 (CH3CH2)I, I2, ICl, 6-Iodo-1-Hexyne, Tert-Butyl iodide, (CH3)2CHI 중의 어느 하나 이상을 포함하는 구리(Cu)와 요오드(I) 전구체 화합물(CuI)를 혼합하여 사용한다.The organometallic (MO) source (Cu+I) used in the simultaneous process is a copper (Cu) precursor compound, any one of Cu(hfac)2, Cu(hfac)VTMS, Cu(sBu-Me-amd)2, and CpCuPEt3 Copper (Cu) and iodine (I) containing any one or more of (CH3CH2)I, I2, ICl, 6-Iodo-1-Hexyne, Tert-Butyl iodide, and (CH3)2CHI as a precursor compound of the above and iodine (I) ) The precursor compound (CuI) is mixed and used.
동시 공정에 사용되는 유기 금속(MO) 소스(CuI)를 담는 캐니스터 온도는 0 내지 80도의 범위에서 설정 유지한다. 그리고 캐니스터에서 챔버로 이어지는 공급 라인의 온도는 30 내지 100도까지 설정되고, 캐리어 가스는 He, N2, Ar을 사용할 수 있으며, 유량은 100sccm 내지 7,000sccm의 범위에서 조절되며, 챔버 내 서셉터 온도는 50도 내지 500도까지 설정할 수 있다. 추가로 샤워헤드 온도를 조절할 수 있으며, 30 내지 100도의 범위에서 설정 유지 되고, 이때의 공정 압력은 100mTorr 내지 10Torr의 범위에서 설정 조절되며, 추가적으로 플라즈마를 100 내지 5,000W로 조절 유지해서 사용할 수 있다.The temperature of the canister containing the organic metal (MO) source (CuI) used in the simultaneous process is set and maintained in the range of 0 to 80 degrees. And the temperature of the supply line from the canister to the chamber is set to 30 to 100 degrees, the carrier gas can use He, N2, and Ar, the flow rate is adjusted in the range of 100 sccm to 7,000 sccm, and the susceptor temperature in the chamber is It can be set from 50 degrees to 500 degrees. In addition, the showerhead temperature can be adjusted, and the setting is maintained in the range of 30 to 100 degrees, and the process pressure at this time is set and adjusted in the range of 100 mTorr to 10 Torr, and additionally the plasma can be controlled and maintained at 100 to 5,000W.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 P-i-N 구조를 갖는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법의 순차 공정을 보여주는 예시도이다.4 is an exemplary view illustrating a sequential process of a method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell having a P-i-N structure according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 제3 실시예에 따른 P-i-N 구조를 갖는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층은 페로브스카이트 광흡수층 하부에 위치하므로, 요오드화구리 박막의 증착은 TCO(Transparent Conductive Oxides)층 상부, 즉 페로브스카이트(Perovskite Layer)층 하부에서 이루어진다.Since the hole transport layer of the perovskite solar cell having a PiN structure according to the third embodiment of the present invention is located below the perovskite light absorption layer, the deposition of the copper iodide thin film is performed on the top of the TCO (Transparent Conductive Oxides) layer, that is, It is made under the perovskite layer.
P-i-N 페로브스카이트 구조에서의 정공 수송층 전처리 공정 단계(S200)에서도 열처리가 필요할 수 있다.Heat treatment may also be required in the hole transport layer pretreatment process step S200 in the P-i-N perovskite structure.
이때의 열처리 온도는 50 내지 500℃의 온도 범위이며, 열처리 시간은 5분 내지 3시간의 범위로 소요된다.At this time, the heat treatment temperature is in the range of 50 to 500 °C, and the heat treatment time is in the range of 5 minutes to 3 hours.
이때 챔버 내에 가스를 흘리면서 열처리를 진행할 수 있으며, 상기 가스는 Ar, N2, O2를 사용한다. At this time, the heat treatment may be performed while flowing a gas into the chamber, and Ar, N2, and O2 are used as the gas.
또한, 상기 전처리 공정 단계(S200)에서 자외선 처리 또는 플라즈마 처리 중의 어느 하나를 진행할 수 있으며, 이때 자외선 처리 시간은 10초 내지 2시간이 소요될 수 있고, 플라즈마 처리 시의 플라즈마 파워는 100 내지 5000W의 범위로 설정 유지될 수 있다.In addition, in the pretreatment process step (S200), any one of UV treatment or plasma treatment may be performed, in which case the UV treatment time may take 10 seconds to 2 hours, and the plasma power during plasma treatment is in the range of 100 to 5000 W can be kept set to .
이후 요오드화구리 박막 증착 단계(S300)을 진행하는 순차 공정으로서, 상기 구리 증착 공정 이후에 요오드 증착 공정을 수행할 수 있는데, 이는 상기 제1 실시예에 따른 순차 공정으로서 전구체 소스, 캐니스터, 라인 온도, 캐리어 가스, 유량 등에 대한 일정 공정 조건과 적용되는 각 전구체 화합물 소스에 따른 조건은 동일할 수 있다. 또한, 이후 후처리 공정을 위한 후처리 공정 단계(S400)를 위하여 비진공, 혹은 진공 열처리를 수행하게 된다.Thereafter, as a sequential process of proceeding with the copper iodide thin film deposition step (S300), the iodine deposition process may be performed after the copper deposition process, which is a sequential process according to the first embodiment of the precursor source, canister, line temperature, Certain process conditions for carrier gas, flow rate, etc. and conditions according to each applied precursor compound source may be the same. In addition, non-vacuum or vacuum heat treatment is performed for the post-treatment process step (S400) for the subsequent post-treatment process.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 P-i-N 구조를 갖는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법의 동시 공정을 보여주는 예시도로서, P-i-N 구조에서의 전처리 공정 단계(S200) 및 요오드화구리 박막 증착 단계(S300)를 위한 동시 공정은 상기 제2 실시예에 따른 소스, 캐니스터, 라인 온도, 캐리어 가스, 유량은 상기의 각 소스에 따른 조건과 동일하며, 챔버 내 서셉터 온도, 샤워헤드 온도, 챔버 내 대기시간, 공정압력, 공정시간은 구리 증착 공정 조건과 동일하다. 또한, 후처리 공정 단계(S400)를 위하여 비진공, 혹은 진공 열처리를 수행하는 것도 동일하다.5 is an exemplary view showing a simultaneous process of a method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell having a PiN structure according to a fourth embodiment of the present invention. In the simultaneous process for the deposition step (S300), the source, canister, line temperature, carrier gas, and flow rate according to the second embodiment are the same as the conditions for each source above, the susceptor temperature in the chamber, the showerhead temperature, The waiting time in the chamber, the process pressure, and the process time are the same as the copper deposition process conditions. In addition, it is the same to perform non-vacuum or vacuum heat treatment for the post-treatment process step (S400).
또한, 상기 제1 내지 제4 실시예에 따른 요오드화구리 반도체 증착 이후, 페로브스카이트 태양전지 적층 구조에 따라 각기 필요한 추가 공정을 진행해 소자를 완성할 수 있게 되는 것이다.In addition, after the copper iodide semiconductor deposition according to the first to fourth embodiments, the device can be completed by performing additional processes required for each according to the stacked structure of the perovskite solar cell.
도 6a는 본 발명의 상기 제1 실시예에 따른 공정에 의해 제조한 요오드화구리 반도체 표면의 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM) 이미지이고, 도 6b는 도 6a의 요오드화구리 반도체의 단면의 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM) 이미지이며, 도 6c는 본 발명의 공정에 따라 제조한 요오드화구리가 증착된 기판과 요오드화구리를 증착하기 전의 기판을 예시하고 있다.6A is a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) image of the surface of a copper iodide semiconductor manufactured by the process according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6B is an electric field of a cross-section of the copper iodide semiconductor of FIG. 6A. It is an emission scanning electron microscope (FE-SEM) image, and FIG. 6c illustrates a substrate on which copper iodide is deposited and a substrate before deposition of copper iodide, which is manufactured according to the process of the present invention.
도시에서와 같이 본 발명의 공정에 의해 완성된 요오드화구리 정공수송층을 나타내의 두께는 10 내지 100nm 수준이며, 투과도는 400 내지 1100nm 영역에서 50 내지 90%이고, 홀 이동도는 1 내지 20(cm^2/Vs)로 측정되는 특성을 갖는 것으로 확인되었다.As shown in the figure, the thickness of the copper iodide hole transport layer completed by the process of the present invention is 10 to 100 nm, the transmittance is 50 to 90% in the 400 to 1100 nm region, and the hole mobility is 1 to 20 (cm^ 2/Vs).
전술한 바와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 바람직한 실시예들에 관하여 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.As described above, in the detailed description of the present invention, preferred embodiments have been described, but a person of ordinary skill in the art can do so without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. It will be understood that various modifications and variations of the present invention may be made.
Claims (16)
상기 페로브스카이트 태양전지 기판의 열처리 공정을 수행하는 전처리 공정 단계;
화학기상증착법(CVD)을 이용해 상기 페로브스카이트 태양전지 기판에 요오드화구리 박막을 증착하여 정공 수송층을 생성하는 요오드화구리 박막 증착 단계; 및
요오드화구리 박막 증착된 페로브스카이트 태양전지 기판의 후속 열처리 공정을 수행하는 후처리 공정 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.A substrate preparation step of preparing a perovskite solar cell substrate and mounting it in the chamber;
a pretreatment process step of performing a heat treatment process of the perovskite solar cell substrate;
A copper iodide thin film deposition step of depositing a copper iodide thin film on the perovskite solar cell substrate using a chemical vapor deposition (CVD) method to generate a hole transport layer; and
A method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, comprising: a post-treatment process step of performing a subsequent heat treatment process on the copper iodide thin film-deposited perovskite solar cell substrate.
상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 요오드화구리의 구리(Cu) 전구체 화합물로 Cu(hfac)2, Cu(hfac)VTMS, Cu(sBu-Me-amd)2, CpCuPEt3을 사용하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
Perovsky, characterized in that Cu(hfac)2, Cu(hfac)VTMS, Cu(sBu-Me-amd)2, CpCuPEt3 is used as a copper (Cu) precursor compound of copper iodide in the copper iodide thin film deposition step A method for manufacturing a hole transport layer for a solar cell.
상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 요오드화구리의 요오드(I) 전구체 화합물로 (CH3CH2)I, I2, ICl, 6-Iodo-1-Hexyne, Tert-Butyl iodide, (CH3)2CHI를 사용하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
(CH3CH2)I, I2, ICl, 6-Iodo-1-Hexyne, Tert-Butyl iodide, (CH3)2CHI is used as an iodine (I) precursor compound of copper iodide in the copper iodide thin film deposition step Method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell.
상기 요오드화구리 박막 증착 단계는 구리(Cu) 또는 요오드(I) 전구체 화합물을 챔버 내에 순차적으로 공급하여 증착시키는 순차 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
The copper iodide thin film deposition step is a method of manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, characterized in that consisting of a sequential process of depositing a copper (Cu) or iodine (I) precursor compound by supplying sequentially into the chamber.
상기 요오드화구리 박막 증착 단계는 구리(Cu) 또는 요오드(I) 전구체 화합물을 챔버 내에 동시에 공급하여 증착시키는 동시 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
The copper iodide thin film deposition step is a method of manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, characterized in that consisting of a simultaneous process of depositing by supplying a copper (Cu) or iodine (I) precursor compound to the chamber at the same time.
상기 요오드화구리 박막 증착 단계는 구리(Cu) 전구체 화합물의 캐니스터 온도를 0 내지 80℃의 범위로 설정 유지하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
The copper iodide thin film deposition step is a method of manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, characterized in that the canister temperature of the copper (Cu) precursor compound is set and maintained in the range of 0 to 80 °C.
상기 요오드화구리 박막 증착 단계는 요오드(I) 전구체 화합물의 캐니스터 온도를 -30(마이너스 30도) 내지 50도(플러스 50도)의 범위로 설정 유지하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
The copper iodide thin film deposition step is a hole in a perovskite solar cell, characterized in that the canister temperature of the iodine (I) precursor compound is set and maintained in the range of -30 (minus 30 degrees) to 50 degrees (plus 50 degrees). A method for manufacturing a transport layer.
상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 요오드화구리의 전구체 캐리어 가스로 He, N2, Ar을 사용하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
A method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, characterized in that He, N2, Ar is used as a precursor carrier gas of copper iodide in the copper iodide thin film deposition step.
상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 캐니스터에서 챔버로 이어지는 공급라인 온도를 30 내지 100℃의 온도 범위로 설정 유지하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
A method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, characterized in that in the copper iodide thin film deposition step, the temperature of the supply line leading from the canister to the chamber is set and maintained in a temperature range of 30 to 100°C.
상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 챔버 내 서셉터 온도를 50 내지 500℃의 온도 범위로 설정 유지하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
A method of manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, characterized in that in the copper iodide thin film deposition step, the temperature of the susceptor in the chamber is set and maintained in a temperature range of 50 to 500°C.
상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 챔버 내 샤워헤드 온도를 30 내지 100℃의 온도 범위로 설정 유지하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
A method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, characterized in that in the step of depositing the copper iodide thin film, the showerhead temperature in the chamber is set and maintained in a temperature range of 30 to 100°C.
상기 요오드화구리 박막 증착 단계에서 공정 압력을 100mTorr 내지 10Torr의 범위에서 설정 유지하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
A method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, characterized in that the process pressure is set and maintained in the range of 100 mTorr to 10 Torr in the copper iodide thin film deposition step.
상기 전처리 공정 단계 및 후처리 공정 단계에서 50 내지 500℃의 온도 범위에서 열처리 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.The method according to claim 1,
A method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, characterized in that the heat treatment process is performed in a temperature range of 50 to 500° C. in the pre-treatment process step and the post-treatment process step.
상기 열처리 공정 시 Ar, N2, O2, CH3NH2, H2 중의 어느 하나를 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.14. The method of claim 13,
A method for manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, characterized in that Ar, N2, O2, CH3NH2, H2 is used alone or in combination during the heat treatment process.
상기 전처리 공정 단계 및 후처리 공정 단계의 열처리 공정 시, 자외선 처리 또는 플라즈마 처리 중의 어느 하나를 동시에 진행하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.14. The method of claim 13,
A method of manufacturing a hole transport layer of a perovskite solar cell, characterized in that during the heat treatment process of the pre-treatment process step and the post-treatment process step, either UV treatment or plasma treatment is performed simultaneously.
상기 플라즈마 처리 시의 플라즈마 파워는 100 내지 5000W의 범위로 설정 유지하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양전지의 정공 수송층 제조 방법.16. The method of claim 15,
The plasma power during the plasma treatment is a hole transport layer manufacturing method of a perovskite solar cell, characterized in that set and maintained in the range of 100 to 5000W.
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