KR20230159925A - Tandem solar cell and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20230159925A
KR20230159925A KR1020220059309A KR20220059309A KR20230159925A KR 20230159925 A KR20230159925 A KR 20230159925A KR 1020220059309 A KR1020220059309 A KR 1020220059309A KR 20220059309 A KR20220059309 A KR 20220059309A KR 20230159925 A KR20230159925 A KR 20230159925A
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이선화
김근진
정준경
이형은
백형철
최인영
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Abstract

본 발명의 일 실시형태에 따른 탠덤 태양전지는 하부셀; 상기 하부셀 위에 배치된 페로브스카이트 상부셀; 상기 하부셀과 상기 페로브스카이트 상부셀 사이에서 상기 하부셀과 상기 페로브스카이트 상부셀을 결합시키는 결합층;을 포함하고, 상기 결합층은 상기 하부셀과 접하여 배치되는 제1 투명 전극층, 상기 제1 투명 전극층 상에 배치되는 버퍼층 및 상기 버퍼층 상에 배치되며 상기 상부셀과 접하여 배치되는 제2 투명전극층을 포함할 수 있다.A tandem solar cell according to an embodiment of the present invention includes a lower cell; A perovskite upper cell disposed on the lower cell; A bonding layer connecting the lower cell and the perovskite upper cell between the lower cell and the perovskite upper cell, wherein the bonding layer is a first transparent electrode layer disposed in contact with the lower cell, It may include a buffer layer disposed on the first transparent electrode layer and a second transparent electrode layer disposed on the buffer layer and in contact with the upper cell.

Description

탠덤 태양전지 및 이의 제조방법{Tandem solar cell and manufacturing method thereof}Tandem solar cell and manufacturing method thereof}

본 발명은 탠덤 태양전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to tandem solar cells and methods for manufacturing the same.

태양전지는 태양광 에너지를 전기로 변환하는 친환경 소자이다. 태양광이 태양전지의 광흡수층에 흡수되어 전자-정공쌍이 형성되어야 태양광 발전이 가능한데, 광흡수층의 밴드갭 이상의 입사광만이 흡수되며, 그 중 입사광의 에너지와 밴드갭의 차이만큼의 여분의 에너지는 열에너지로 소모되고, 밴드갭 이하의 입사광의 에너지는 흡수되지 못한다. 따라서 태양광을 효율적으로 사용하기 위하여 서로 다른 밴드갭을 갖는 여러 개의 광흡수층이 도입된 탠덤 태양전지가 각광받고 있다.Solar cells are eco-friendly devices that convert solar energy into electricity. Solar power generation is possible only when sunlight is absorbed by the light absorption layer of a solar cell and electron-hole pairs are formed. Only incident light greater than the band gap of the light absorption layer is absorbed, and among that, the extra energy is equal to the difference between the energy of the incident light and the band gap. is consumed as heat energy, and the energy of incident light below the band gap is not absorbed. Therefore, in order to efficiently use sunlight, tandem solar cells incorporating multiple light absorption layers with different band gaps are attracting attention.

차세대 태양전지의 광흡수층 소재로서 각광받고 있는 페로브스카이트(perovskite)는 밴드갭의 조절이 용이하고, 실리콘이나 CIGS(copper indium gallium selenide), CZTS(Copper zinc tin sulfide) 등의 박막 태양전지 하부셀과 접합시 하부셀과의 효율적인 입사광 분배가 가능하다. 또한, 페로브스카이트는 저온의 용액 공정에 의하여 박막을 형성할 수 있으므로 생산 가격을 낮출 수 있다.Perovskite, which is in the spotlight as a light absorption layer material for next-generation solar cells, is easy to control the bandgap and can be used as a material for the lower part of thin-film solar cells such as silicon, copper indium gallium selenide (CIGS), and copper zinc tin sulfide (CZTS). When bonded to a cell, efficient distribution of incident light with the lower cell is possible. In addition, perovskite can form a thin film through a low-temperature solution process, thus lowering the production price.

탠덤 태양전지의 하부셀로 사용되는 실리콘 태양전지와 상부의 페로브스카이트 셀은 결합층에 의해 연결된다. 상기 결합층은 ITO 등의 투명 전극층을 사용하는데, 수십 nm 정도의 두께를 가지므로 하부 셀의 표면 상태에 크게 영향을 받는다.The silicon solar cell used as the lower cell of the tandem solar cell and the upper perovskite cell are connected by a bonding layer. The bonding layer uses a transparent electrode layer such as ITO, and has a thickness of several tens of nm, so it is greatly affected by the surface condition of the lower cell.

반면, 상기 실리콘 태양전지는 입사광의 반사를 감소시키기 위해 상부에 수 마이크로(μm) 정도의 요철 구조를 가진다. 이는 결합층의 표면 특성에 많은 영향을 주게 되며 결합층의 형성 시 결함을 발생시킬 수 있다. 더욱이 요철 구조를 가지지 않는 실리콘 태양전지를 적용하더라도 Si 층상의 표면 에너지 및 모폴로지의 불균형으로 인해 결합층이 불균일하게 형성될 수 있으며, 상부셀의 성능 저하 및 안정성을 저하시키는 원인이 된다.On the other hand, the silicon solar cell has a concavo-convex structure of several micrometers (μm) on the top to reduce reflection of incident light. This greatly affects the surface properties of the bonding layer and may cause defects when forming the bonding layer. Moreover, even if a silicon solar cell without an uneven structure is used, the bonding layer may be formed unevenly due to the imbalance in the surface energy and morphology of the Si layer, causing a decrease in the performance and stability of the upper cell.

본 발명은 상술한 문제를 극복하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 여러 목적 중 하나는 탠덤 태양전지의 성능을 향상시키는 것이다.The present invention was created to overcome the above-mentioned problems, and one of the several purposes of the present invention is to improve the performance of tandem solar cells.

본 발명의 여러 목적 중 하나는 균일한 결합층을 형성할 수 있는 탠덤 태양전지 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.One of the many purposes of the present invention is to provide a tandem solar cell capable of forming a uniform bonding layer and a method for manufacturing the same.

본 발명의 여러 목적 중 하나는 결합층의 표면 모폴로지를 향상시킬 수 있는 탠덤 태양전지 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.One of the many purposes of the present invention is to provide a tandem solar cell that can improve the surface morphology of the bonding layer and a method of manufacturing the same.

본 발명의 여러 목적 중 하나는 하부셀의 표면 결함의 영향을 최소화할 수 있는 탠덤 태양전지 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.One of the many purposes of the present invention is to provide a tandem solar cell and a method of manufacturing the same that can minimize the influence of surface defects of the lower cell.

본 발명의 여러 목적 중 하나는 상부셀과 하부셀의 결합의 안정성을 향상시킬 수 있는 탠덤 태양전지 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.One of the many purposes of the present invention is to provide a tandem solar cell and a method of manufacturing the same that can improve the stability of the combination of the upper cell and the lower cell.

본 발명의 일 실시형태에 따른 탠덤 태양전지는 하부셀; 상기 하부셀 위에 배치된 페로브스카이트 상부셀; 상기 하부셀과 상기 페로브스카이트 상부셀 사이에서 상기 하부셀과 상기 페로브스카이트 상부셀을 결합시키는 결합층;을 포함하고, 상기 결합층은 상기 하부셀과 접하여 배치되는 제1 투명 전극층, 상기 제1 투명 전극층 상에 배치되는 버퍼층 및 상기 버퍼층 상에 배치되며 상기 상부셀과 접하여 배치되는 제2 투명전극층을 포함할 수 있으며, 상기 버퍼층의 평균 두께는 1 nm 이상 및/또는 5 nm 이하일 수 있다.A tandem solar cell according to an embodiment of the present invention includes a lower cell; A perovskite upper cell disposed on the lower cell; A bonding layer connecting the lower cell and the perovskite upper cell between the lower cell and the perovskite upper cell, wherein the bonding layer is a first transparent electrode layer disposed in contact with the lower cell, It may include a buffer layer disposed on the first transparent electrode layer and a second transparent electrode layer disposed on the buffer layer and in contact with the upper cell, and the average thickness of the buffer layer may be 1 nm or more and/or 5 nm or less. there is.

이 때, 상기 하부셀은 실리콘 태양전지, 페로브스카이트 태양전지, CIGS(Chalcopyrite) 태양전지, CZTS(Copper zinc tin sulfide) 태양전지, GaAs 태양전지, InGaAs 태양전지, InGaAs 태양전지 및 InGaP 태양전지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.At this time, the lower cell is a silicon solar cell, perovskite solar cell, CIGS (Chalcopyrite) solar cell, CZTS (Copper zinc tin sulfide) solar cell, GaAs solar cell, InGaAs solar cell, InGaAs solar cell, and InGaP solar cell. It may be one or more selected from the group consisting of.

또한, 상기 버퍼층은 Sn, Hf, Al, Si, Zn, In, Ti, Ni, Mg 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 산화물을 포함할 수 있다.Additionally, the buffer layer may include one or more oxides selected from the group consisting of Sn, Hf, Al, Si, Zn, In, Ti, Ni, Mg, and alloys thereof.

또한, 상기 하부셀은 n형 도핑층(n-doped layer)을 포함할 수 있다.Additionally, the lower cell may include an n-type doped layer.

또한, 상기 버퍼층은 상기 제1 투명 전극층과 상이한 성분을 포함할 수 있다.Additionally, the buffer layer may include components different from those of the first transparent electrode layer.

한편, 본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 제1 투명 전극층 및/또는 제2 투명 전극층은 ITO, IZO, AZO, FTO, 금속 나노 와이어, 그래핀, 탄소 나노 튜브 및 전도성 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.Meanwhile, the first transparent electrode layer and/or the second transparent electrode layer of the tandem solar cell according to the present invention is one selected from the group consisting of ITO, IZO, AZO, FTO, metal nanowire, graphene, carbon nanotubes, and conductive polymer. It may include more.

또한 상기 제1 투명 전극층의 평균 두께는 5 nm 이상 및/또는 10 nm 이하일 수 있다. Additionally, the average thickness of the first transparent electrode layer may be 5 nm or more and/or 10 nm or less.

또한, 상기 제2 투명 전극층 평균 두께는 10 nm 이상 및/또는 25 nm 이하일 수 있다.Additionally, the average thickness of the second transparent electrode layer may be 10 nm or more and/or 25 nm or less.

이 때, 상기 결합층의 평균 두께는 16 nm 이상 및/또는 31 nm 이하일 수 있다.At this time, the average thickness of the bonding layer may be 16 nm or more and/or 31 nm or less.

하나의 예시에서, 상기 제1 투명 전극층 및 제2 투명 전극층은 서로 상이한 성분을 포함할 수 있다.In one example, the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer may include different components.

본 발명에 따른 다른 실시형태에서, 본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 제조 방법은 하부셀 상에 제1 투명 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 투명 전극층 상에 버퍼층을 형성하는 단계; 및 상기 버퍼층 상에 제2 투명 전극층을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 버퍼층의 평균 두께는 1 nm 이상 및/또는 5 nm 이하일 수 있다.In another embodiment according to the present invention, a method for manufacturing a tandem solar cell according to the present invention includes forming a first transparent electrode layer on a lower cell; forming a buffer layer on the first transparent electrode layer; and forming a second transparent electrode layer on the buffer layer, wherein the average thickness of the buffer layer may be 1 nm or more and/or 5 nm or less.

또한, 본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 제조 방법은 상기 제2 투명 전극층 상에 페로브스카이트 상부셀을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.Additionally, the method of manufacturing a tandem solar cell according to the present invention may further include forming a perovskite upper cell on the second transparent electrode layer.

본 발명의 일 예시에서, 상기 제1 투명 전극층의 평균 두께는 5 nm 이상 및/또는 10 nm 이하일 수 있다.In one example of the present invention, the average thickness of the first transparent electrode layer may be 5 nm or more and/or 10 nm or less.

또한 상기 제2 투명 전극층의 평균 두께는 10 nm 이상 및/또는 25 nm 이하일 수 있다.Additionally, the average thickness of the second transparent electrode layer may be 10 nm or more and/or 25 nm or less.

한편, 본 발명의 일 예시에 따르면, 상기 제1 투명 전극층 및 제2 투명 전극층은 서로 상이한 성분을 포함할 수 있다.Meanwhile, according to one example of the present invention, the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer may include different components.

본 발명의 여러 효과 중 하나는 탠덤 태양전지의 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.One of the many effects of the present invention is that it can improve the performance of tandem solar cells.

본 발명의 여러 효과 중 하나는 균일한 결합층을 형성할 수 있는 탠덤 태양전지 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있는 것이다.One of the many effects of the present invention is to provide a tandem solar cell capable of forming a uniform bonding layer and a method for manufacturing the same.

본 발명의 여러 효과 중 하나는 상부셀과 하부셀 사이의 결합층의 표면 모폴로지를 향상시킬 수 있는 것이다.One of the many effects of the present invention is to improve the surface morphology of the bonding layer between the upper cell and the lower cell.

본 발명의 여러 효과 중 하나는 탠덤 태양전지의 하부셀의 표면 결함의 영향을 최소화할 수 있는 것이다.One of the many effects of the present invention is to minimize the influence of surface defects on the lower cell of a tandem solar cell.

본 발명의 여러 효과 중 하나는 상부셀과 하부셀의 결합의 안정성을 향상시킬 수 있는 것이다.One of the many effects of the present invention is to improve the stability of the combination of the upper cell and the lower cell.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 탠덤 태양전지를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조한 탠덤 태양전지의 직렬 저항값을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조한 탠덤 태양전지의 병렬 저항값을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조한 탠덤 태양전지의 변환 효율을 나타내는 그래프이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing a tandem solar cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the series resistance values of tandem solar cells manufactured in Examples and Comparative Examples of the present invention.
Figure 3 is a graph showing parallel resistance values of tandem solar cells manufactured in Examples and Comparative Examples of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the conversion efficiency of tandem solar cells manufactured in Examples and Comparative Examples of the present invention.

이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이는 본 명세서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시예의 다양한 변경 (modifications), 균등물 (equivalents), 및/또는 대체물 (alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to specific embodiments and attached drawings. This is not intended to limit the technology described herein to specific embodiments, but should be understood to include various modifications, equivalents, and/or alternatives to the embodiments of the present invention. In connection with the description of the drawings, similar reference numbers may be used for similar components.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명할 수 있다.In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not relevant to the description are omitted, and the thickness is enlarged to clearly express various layers and regions. Components with the same function within the scope of the same idea are referred to by the same reference. It can be explained using symbols.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to describe the existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to describe the presence of one or more other features. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 층, 막, 영역 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.A component being “in front,” “rear,” “above,” or “below” another component means that it is in direct contact with the other component, unless there are special circumstances. This includes not only those placed at the “bottom” but also cases where another component is placed in the middle. Additionally, when a part of a layer, membrane, region, etc. is said to be “on” or “on” another part, this includes not only cases where it is directly on top of the other part, but also cases where there is another part in between. The fact that a component is "connected" to another component includes not only being directly connected to each other, but also indirectly connected to each other, unless there are special circumstances.

본 명세서에서, "A 및/또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 및/또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 및 B 중 하나 또는 그 이상"은, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.As used herein, expressions such as “A and/or B,” “at least one of A and B,” or “one or more of A and B” may include all possible combinations of the items listed together. For example, “A and/or B,” “at least one of A and B,” or “one or more of A and B” means (1) includes at least one A, (2) includes at least one It may refer to all cases including B, or (3) including both at least one A and at least one B.

도면에서, X 방향은 제1 방향, L 방향 또는 길이 방향, Y 방향은 제2 방향, W 방향 또는 폭 방향, Z 방향은 제3 방향, T 방향 또는 두께 방향으로 정의될 수 있다. 또한 본 명세서에서 후술하는 컨베이어의 이송 방향을 X 방향으로, 상기 X 방향과 수직이고 후술하는 작업 대상 셀로부터 적외선 조사 장치를 향하는 방향을 Z 방향, 상기 X 방향 및 Z 방향과 모두 수직인 방향을 Y 방향이라 정의할 수 있다.In the drawing, the In addition, the transport direction of the conveyor described later in this specification is the X direction, the direction perpendicular to the It can be defined as direction.

탠덤 태양전지Tandem solar cell

본 발명은 탠덤 태양전지에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 탠덤 태양전지를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 탠덤 태양전지(1)는 하부셀(10); 상기 하부셀(10) 위에 배치된 페로브스카이트 상부셀(20); 및 상기 하부셀(10)과 상기 페로브스카이트 상부셀(20) 사이에서 상기 하부셀(10)과 상기 페로브스카이트 상부셀(20)을 결합시키는 결합층(30);을 포함할 수 있다.The present invention relates to tandem solar cells. 1 is a cross-sectional view schematically showing a tandem solar cell according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 1, the tandem solar cell 1 according to the present invention includes a lower cell 10; A perovskite upper cell (20) disposed on the lower cell (10); And a bonding layer (30) between the lower cell (10) and the perovskite upper cell (20) that combines the lower cell (10) and the perovskite upper cell (20). there is.

이 때, 상기 결합층(30)은 상기 하부셀(10)과 접하여 배치되는 제1 투명 전극층(301), 상기 제1 투명 전극층(301) 상에 배치되는 버퍼층(310) 및 상기 버퍼층(310) 상에 배치되며 상기 상부셀(20)과 접하여 배치되는 제2 투명 전극층(302)을 포함할 수 있으며, 상기 버퍼층(310)의 평균 두께는 1 nm 이상 및/또는 5 nm 이하일 수 있다.At this time, the bonding layer 30 includes a first transparent electrode layer 301 disposed in contact with the lower cell 10, a buffer layer 310 disposed on the first transparent electrode layer 301, and the buffer layer 310. It may include a second transparent electrode layer 302 disposed on the upper cell 20 and in contact with the upper cell 20, and the average thickness of the buffer layer 310 may be 1 nm or more and/or 5 nm or less.

종래의 탠덤 태양전지는 하부셀과 상부셀을 연결하는 결합층으로 단일층을 사용하였다. 결합층은 상부셀과 하부셀의 개방 전압을 전기적으로 연결하는 기능을 하는 것으로, 상부셀과 하부셀을 물리적으로 분리하며 상하부에서 각각 전자와 정공을 받아 결합시킨다. 또한 상부셀에서 흡수되지 못한 스펙트럼의 광을 하부셀로 투과시켜야 하는데, 이로 인해 두께를 얇게 형성하여야 하나 하부셀의 표면 상태에 따라 결정상의 균일도가 떨어지거나, 표면에너지 또는 모폴로지의 불균형으로 인해 결함이 발생하는 등의 문제가 있다.Conventional tandem solar cells used a single layer as a bonding layer connecting the lower cell and the upper cell. The bonding layer functions to electrically connect the open-circuit voltage of the upper and lower cells. It physically separates the upper and lower cells and receives electrons and holes from the upper and lower cells, respectively, to combine them. In addition, the light of the spectrum that is not absorbed in the upper cell must be transmitted to the lower cell. For this reason, the thickness must be thin, but depending on the surface condition of the lower cell, the uniformity of the crystal phase may decrease or defects may occur due to imbalance in surface energy or morphology. There are problems that arise.

본 발명자들은 상기와 같은 문제를 다층 구조의 결합층을 통해 해결할 수 있음을 발견하였다. 본 발명에 따른 결합층은 제1 투명 전극층, 버퍼층 및 제2 투명전극층이 적층된 구조를 가짐으로써 하부셀의 표면 상태의 영향을 최소화할 수 있다. 상기 구조는 예를 들어 상기 제1 투명 전극층, 버퍼층 및 제2 투명 전극층이 형성하는 계면이 서로 평행하도록 배치된 구조일 수 있으며, 상기 계면이 적층 방향에 대하여 수직인 방향으로 형성된 구조일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에서, 수직 및 평행 등 각도를 나타내는 값은 오차 범위를 고려한 값일 수 있으며, 상기 오차 범위는 예를 들어 ±1도, ±2도, ±3도, ±4도 또는 ±5도의 범위 내일 수 있다. 본 발명에 따른 탠덤 태양전지는 상기와 같은 구조를 가짐으로써 제1 투명 전극층에 결함이 발생하더라도 상부셀의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한 상부와 하부에서 각각 전달되는 서로 다른 전하를 포집함에 있어 에너지 레벨의 정렬을 개선할 수 있다.The present inventors discovered that the above problem can be solved through a multi-layered bonding layer. The bonding layer according to the present invention can minimize the influence of the surface condition of the lower cell by having a structure in which a first transparent electrode layer, a buffer layer, and a second transparent electrode layer are stacked. For example, the structure may be a structure in which the interface formed by the first transparent electrode layer, the buffer layer, and the second transparent electrode layer is arranged to be parallel to each other, and the interface may be formed in a direction perpendicular to the stacking direction. It is not limited to this. In this specification, values representing angles such as vertical and parallel may be values considering an error range, and the error range may be, for example, within the range of ±1 degree, ±2 degree, ±3 degree, ±4 degree, or ±5 degree. there is. By having the above structure, the tandem solar cell according to the present invention can prevent the performance of the upper cell from being deteriorated even if a defect occurs in the first transparent electrode layer. Additionally, the alignment of energy levels can be improved by collecting different charges transmitted from the top and bottom, respectively.

본 발명의 일 예시에서, 본 발명에 따른 텐덤 태양전지의 하부셀은 실리콘 태양전지, 페로브스카이트 태양전지, CIGS(Chalcopyrite) 태양전지, CZTS(Copper zinc tin sulfide) 태양전지, GaAs 태양전지, InGaAs 태양전지, InGaAs 태양전지 및 InGaP 태양전지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 본 명세서에서 하부셀은 탠덤 태양전지의 하부에 형성된 태양전지를 의미할 수 있으며, 예를 들어 실리콘 하부셀은 하부에 형성된 태양전지가 실리콘 태양전지인 경우를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 실리콘 태양전지, 페로브스카이트 태양전지, CIGS(Chalcopyrite) 태양전지, CZTS(Copper zinc tin sulfide) 태양전지, GaAs 태양전지, InGaAs 태양전지, InGaAs 태양전지 및 InGaP 태양전지는 각각 광흡수층이 실리콘, 페로브스카이트 화합물, CIGS(Chalcopyrite), CZTS(Copper zinc tin sulfide), GaAs, InGaAs, InGaAs 및 InGaP을 포함하는 태양전지를 의미할 수 있다.In one example of the present invention, the lower cell of the tandem solar cell according to the present invention includes a silicon solar cell, a perovskite solar cell, a CIGS (Chalcopyrite) solar cell, a CZTS (Copper zinc tin sulfide) solar cell, a GaAs solar cell, It may be one or more selected from the group consisting of an InGaAs solar cell, an InGaAs solar cell, and an InGaP solar cell. In this specification, a lower cell may refer to a solar cell formed at the lower part of a tandem solar cell. For example, a silicon lower cell may refer to a case where the solar cell formed at the lower part is a silicon solar cell. In addition, in this specification, a silicon solar cell, perovskite solar cell, CIGS (Chalcopyrite) solar cell, CZTS (Copper zinc tin sulfide) solar cell, GaAs solar cell, InGaAs solar cell, InGaAs solar cell, and InGaP solar cell are respectively This may refer to a solar cell in which the light absorption layer includes silicon, perovskite compound, CIGS (Chalcopyrite), CZTS (Copper zinc tin sulfide), GaAs, InGaAs, InGaAs, and InGaP.

상기 하부셀은 전술한 성분을 포함하는 광흡수층을 포함한다면 공지의 태양전지의 구조 중 하나를 가질 수 있으며, 특정한 구조로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 하부셀이 실리콘 하부셀인 경우, 실리콘 하부셀은 결정형 실리콘 태양전지 또는 비정질 실리콘 태양전지일 수 있으며, 하부 전극층(미도시), p-type 또는 n-type 실리콘 기판(미도시) 및 n형 도핑층(n-doped layer, 미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 실리콘 하부셀은 전술한 층들 외에도 필요에 따라 부가적인 층들을 더 포함할 수 있다.The lower cell may have one of the structures of known solar cells as long as it includes a light absorption layer containing the above-mentioned components, and is not limited to a specific structure. For example, if the subcell is a silicon subcell, the silicon subcell may be a crystalline silicon solar cell or an amorphous silicon solar cell, including a lower electrode layer (not shown), a p-type or n-type silicon substrate (not shown), and It may include an n-type doped layer (not shown). Additionally, the silicon lower cell may further include additional layers as needed in addition to the above-mentioned layers.

이 때, 본 발명에 따른 결합층은 상기 n형 도핑층(n-doped layer)과 접하여 배치될 수 있다. 상기 하부셀이 p-type 기판을 사용할 경우 n형 도핑층(n-doped layer)는 에미터층으로 기능할 수 있으며, n-type 기판을 사용할 경우 n형 도핑층(n-doped layer)는 FSF(Front Surface Field)로 기능할 수 있다. 본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 하부셀 상에 결합층이 배치되므로, 상기 하부셀은 n형 도핑층(n-doped layer)을 포함할 수 있으며, 상기 하부셀의 상단에 위치하는 n형 도핑층(n-doped layer)과 상기 결합층이 접하여 배치될 수 있다.At this time, the bonding layer according to the present invention may be disposed in contact with the n-type doped layer. When the lower cell uses a p-type substrate, the n-type doped layer can function as an emitter layer, and when the lower cell uses an n-type substrate, the n-type doped layer can function as an emitter layer (FSF). It can function as a Front Surface Field. Since the bonding layer is disposed on the lower cell of the tandem solar cell according to the present invention, the lower cell may include an n-type doped layer, and the n-type doped layer located at the top of the lower cell (n-doped layer) and the bonding layer may be disposed in contact with each other.

본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 결합층은 제1 투명 전극층, 버퍼층 및 제2 투명 전극층을 포함할 수 있으며, 상기 층들이 순차 적층된 구조를 가질 수 있다. 상기 제1 투명 전극층은 상기 n형 도핑층(n-doped layer)과 접하는 계면을 형성하므로, 상기 제1 투명 전극층은 상기 n형 도핑층(n-doped layer)과의 정합성이 중요하다. 따라서 상기 제1 투명 전극층은 n형 도핑층(n-doped layer)으로부터의 전자 포집능이 우수한 소재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 투명 전극층은 상기 n형 도핑층(n-doped layer) 상에 직접 증착하여 형성되기 때문에, n형 도핑층(n-doped layer)의 손상을 방지하기 위해 저온 증착이 가능한 소재를 포함할 수 있다.The bonding layer of the tandem solar cell according to the present invention may include a first transparent electrode layer, a buffer layer, and a second transparent electrode layer, and may have a structure in which the layers are sequentially stacked. Since the first transparent electrode layer forms an interface in contact with the n-type doped layer (n-doped layer), it is important that the first transparent electrode layer matches the n-type doped layer (n-doped layer). Therefore, the first transparent electrode layer may include a material with excellent electron trapping ability from an n-type doped layer. In addition, since the first transparent electrode layer is formed by direct deposition on the n-type doped layer, a material capable of low-temperature deposition is used to prevent damage to the n-type doped layer. It can be included.

본 발명의 일 예시에서, 상기 제1 투명 전극층의 평균 두께는 5 nm 이상 및/또는 10 nm 이하일 수 있다. 상기 제1 투명 전극층이 5 nm 미만일 경우 전기적 성능이 저하될 수 있으며, 10 nm 초과인 경우 버퍼층의 효과가 저하될 수 있다.In one example of the present invention, the average thickness of the first transparent electrode layer may be 5 nm or more and/or 10 nm or less. If the thickness of the first transparent electrode layer is less than 5 nm, electrical performance may be reduced, and if the thickness of the first transparent electrode layer is more than 10 nm, the effectiveness of the buffer layer may be reduced.

본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 결합층은 상기 제1 투명 전극층 상에 배치되는 버퍼층을 포함할 수 있다. 상기 버퍼층은 하부셀의 n형 도핑층(n-doped layer) 상의 물리적인 결함이 상부셀에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 버퍼층은 제1 투명 전극층과 제2 투명 전극층의 사이에서 밴드 제어(band engineering)를 통해 효과적인 재결합층으로 기능할 수 있으며, 넓은 밴드갭 (wide band gap)을 가지는 버퍼층을 통해 캐리어의 선택적 이동성을 증가시킬 수 있다.The bonding layer of the tandem solar cell according to the present invention may include a buffer layer disposed on the first transparent electrode layer. The buffer layer can prevent physical defects on the n-doped layer of the lower cell from affecting the upper cell. In addition, the buffer layer can function as an effective recombination layer through band engineering between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer, and selective mobility of carriers through the buffer layer with a wide band gap. can increase.

상기 버퍼층은 표면 에너지를 균일화할 수 있는 다양한 성분을 포함할 수 있다. 또한, 터널링이 용이한 wide band gap을 가지며 상하부셀의 전하/정공 전달층으로써 전도성을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 상기 버퍼층은, 예를 들어 Sn, Hf, Al, Si, Zn, In, Ti, Ni, Mg 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다.The buffer layer may include various components that can equalize surface energy. In addition, it has a wide band gap that facilitates tunneling and may contain a conductive material as a charge/hole transport layer for the upper and lower cells. The buffer layer may include, for example, an oxide of one or more materials selected from the group consisting of Sn, Hf, Al, Si, Zn, In, Ti, Ni, Mg, and alloys thereof.

하나의 예시에서, 본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 버퍼층은 제1 투명 전극층과 상이한 성분을 포함할 수 있다. 상기 버퍼층이 제1 투명 전극층과 상이한 재료를 포함한다는 것은, 실질적으로 주성분이 제1 투명 전극층과 상이한 것을 의미할 수 있으며, 주성분이 실질적으로 상이하다는 것은 상기 버퍼층의 성분 중 가장 많은 중량을 차지하는 성분과 제1 투명 전극층의 성분 중 가장 많은 중량을 차지하는 성분이 상이한 것을 의미할 수 있다. 본 예시와 같이 상기 버퍼층이 상기 제1 투명 전극층과 상이한 성분을 포함함으로써 하부셀의 영향으로 제1 투명 전극층에 결함이 생기더라도 버퍼층에서 이를 차단할 수 있어 상부셀의 전기적 성능 및 기계적 내구성을 향상시킬 수 있으며, 전체 탠덤 태양전지의 전기적/광학적 특성을 향상시킬 수 있다.In one example, the buffer layer of the tandem solar cell according to the present invention may include different components from the first transparent electrode layer. That the buffer layer includes a material different from the first transparent electrode layer may mean that the main component is substantially different from the first transparent electrode layer, and that the main component is substantially different means that the component that occupies the largest weight among the components of the buffer layer and This may mean that the component occupying the largest weight among the components of the first transparent electrode layer is different. As in this example, the buffer layer contains different components from the first transparent electrode layer, so even if a defect occurs in the first transparent electrode layer due to the influence of the lower cell, the buffer layer can block it, improving the electrical performance and mechanical durability of the upper cell. and can improve the electrical/optical characteristics of the entire tandem solar cell.

다른 예시에서, 본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 버퍼층의 평균 두께는 1 nm 이상 및/또는 5 nm 이하일 수 있다. 종래의 단일층 구조의 재결합층은 하부셀의 표면 모폴로지로 인하여 두께를 얇게 조절하기 어려운 문제점이 있었다. 이에 비하여 본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 버퍼층은 재결합층의 기능을 가지면서도 하부셀의 영향을 제1 투명 전극층이 차단하기 때문에 매우 얇은 두께를 가질 수 있다. 상기 버퍼층의 평균 두께는 5 nm 이하, 5 nm 미만, 4 nm 이하, 3 nm 이하일 수 있으며, 1 nm 이상일 수 있다. 상기 버퍼층의 평균 두께가 1 nm 미만인 경우 균일한 박막이 형성되지 못할 수 있으며, 5 nm 이상 또는 5 nm 초과인 경우 캐리어의 이동을 방해할 수 있다.In another example, the average thickness of the buffer layer of the tandem solar cell according to the present invention may be 1 nm or more and/or 5 nm or less. The conventional single-layer recombination layer had a problem in that it was difficult to adjust the thickness to a thin thickness due to the surface morphology of the lower cell. In comparison, the buffer layer of the tandem solar cell according to the present invention can have a very thin thickness because the first transparent electrode layer blocks the influence of the lower cell while functioning as a recombination layer. The average thickness of the buffer layer may be 5 nm or less, less than 5 nm, 4 nm or less, 3 nm or less, and may be 1 nm or more. If the average thickness of the buffer layer is less than 1 nm, a uniform thin film may not be formed, and if it is 5 nm or more or more than 5 nm, it may hinder the movement of carriers.

상기 버퍼층은 증착에 의해 형성된 증착층일 수 있다. 상기 버퍼층의 증착 방법은 전술한 두께 및 성분을 만족할 수 있다면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition), 물리적 기상 증착(Physical Vapor Deposition), 진공 증착 (Vacuum Deposition) 또는 원자층 증착 (Atomic Layer Deposition) 방법을 사용할 수 있다.The buffer layer may be a vapor deposition layer formed by vapor deposition. The deposition method of the buffer layer is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned thickness and composition, but for example, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, vacuum deposition, or atomic layer. Atomic layer deposition method can be used.

본 발명에 따른 탠덤 태양전지는 버퍼층 상에 배치되는 제2 투명 전극층을 포함할 수 있다. 상기 제2 투명 전극층은 상부셀과 접하여 배치될 수 있다. 본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 상부셀은 후술하는 바와 같이 페로브스카이트 태양전지이므로, 상기 제2 투명 전극층은 상부셀의 정공 수송층과 접하는 계면을 포함할 수 있다. 따라서 상기 제2 투명 전극층은 상부셀의 정공 수송층과의 정합성이 중요하며, 상부셀에서 형성된 정공 포집능이 우수한 성분을 포함할 수 있다.The tandem solar cell according to the present invention may include a second transparent electrode layer disposed on the buffer layer. The second transparent electrode layer may be disposed in contact with the upper cell. Since the upper cell of the tandem solar cell according to the present invention is a perovskite solar cell as will be described later, the second transparent electrode layer may include an interface in contact with the hole transport layer of the upper cell. Accordingly, the second transparent electrode layer has important compatibility with the hole transport layer of the upper cell, and may include a component formed in the upper cell that has excellent hole trapping ability.

본 발명의 일 예시에서, 상기 제2 투명 전극층의 평균 두께는 10 nm 이상 및/또는 25 nm 이하일 수 있다. 상기 제2 투명 전극층이 10 nm 미만일 경우 전기적 특성이 저하될 수 있으며, 25 nm 초과인 경우 광학적 특성 손실을 야기할 수 있다.In one example of the present invention, the average thickness of the second transparent electrode layer may be 10 nm or more and/or 25 nm or less. If the second transparent electrode layer is less than 10 nm, electrical properties may deteriorate, and if it is more than 25 nm, optical properties may be lost.

하나의 예시에서, 본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 제1 투명 전극층 및 제2 투명 전극층은 각각 독립적으로 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), AZO(aluminium zinc oxide), FTO(fluorine doped tin oxide), 금속 나노 와이어, 그래핀, 탄소 나노 튜브 및 전도성 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는In one example, the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer of the tandem solar cell according to the present invention are each independently made of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), aluminum zinc oxide (AZO), and fluorine (FTO). doped tin oxide), metal nanowires, graphene, carbon nanotubes, and conductive polymers.

본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 결합층 상에는 페로브스카이트 상부셀이 배치될 수 있다. 본 명세서 내에서 상부셀은 탠덤 태양전지의 상부에 형성된 태양전지를 의미할 수 있고, 페로브스카이트 상부셀은 상부에 형성된 태양전지가 페로브스카이트 태양전지인 경우를 의미할 수 있다. 상기 페로브스카이트 상부셀은 공지의 페로브스카이트 태양전지의 구조 중 하나를 가질 수 있으며, 특정한 구조로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 페로브스카이트 상부셀은 정공 수송층(미도시), 페로브스카이트 광흡수층(미도시), 전자 수송층(미도시)이 적층된 구조를 포함할 수 있다.A perovskite upper cell may be disposed on the bonding layer of the tandem solar cell according to the present invention. Within this specification, an upper cell may refer to a solar cell formed on the upper part of a tandem solar cell, and a perovskite upper cell may refer to a case where the solar cell formed on the upper part is a perovskite solar cell. The perovskite upper cell may have one of the structures of known perovskite solar cells, and is not limited to a specific structure. For example, the perovskite upper cell may include a structure in which a hole transport layer (not shown), a perovskite light absorption layer (not shown), and an electron transport layer (not shown) are stacked.

상기 정공 수송층(Hole transport layer, HTL, 또는 정공 전달층)은 페로브스카이트 광흡수층에서 형성된 정공을 수송함과 동시에 전자의 이동을 차단하는 층일 수 있으며, 무기 및/또는 유기 정공 전달 물질을 포함할 수 있다. 상기 무기 정공 전달 물질의 예시로 니켈산화물(NiOx), 티오시안산구리(CuSCN), CuCrO2 및 요오드화 구리(CuI) 등을 들 수 있으나, 이는 단순한 예시일 뿐 이에 제한되는 것은 아니다.The hole transport layer (HTL, or hole transport layer) may be a layer that transports holes formed in the perovskite light absorption layer and blocks the movement of electrons, and may include an inorganic and/or organic hole transport material. You can. Examples of the inorganic hole transport material include nickel oxide (NiOx), copper thiocyanate (CuSCN), CuCrO 2 and copper iodide (CuI), but these are merely examples and are not limited thereto.

또한, 상기 유기 정공 전달 물질은 카르바졸 유도체, 폴리아릴알칸 유도체, 페닐렌디아민 유도체, 아릴아민 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 스티릴안트라센 유도체, 플루오렌 유도체, 하이드라존 유도체, 스틸벤유도체, 실라잔 유도체, 방향족 제 3 급 아민 화합물, 스티릴아민 화합물, 방향족 디메틸리딘계 화합물, 포르피린계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 폴리티오펜 유도체, 폴리피롤 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 펜타센(pentacene), 쿠마린 6(coumarin 6, 3-(2-benzothiazolyl)-7-(diethylamino)coumarin), ZnPC(zinc phthalocyanine), CuPC(copper phthalocyanine), TiOPC(titanium oxide phthalocyanine), Spiro-MeOTAD(2,2',7,7'-tetrakis(N,N-p-dimethoxyphenylamino)-9,9'-spirobifluorene), F16CuPC(copper(II) 1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25-hexadecafluoro-29H,31H-phthalocyanine), SubPc(boron subphthalocyanine chloride) 및 N3(cis-di(thiocyanato)-bis(2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylic acid)-ruthenium(II), P3HT(poly[3-hexylthiophene]), MDMO-PPV(poly[2-methoxy-5-(3',7'-dimethyloctyloxyl)]-1,4-phenylene vinylene), MEH-PPV(poly[2-methoxy-5-(2''-ethylhexyloxy)-p-phenylene vinylene]), P3OT(poly(3-octyl thiophene)), POT(poly(octyl thiophene)), P3DT(poly(3-decyl thiophene)), P3DDT(poly(3-dodecyl thiophene), PPV(poly(p-phenylene vinylene)), TFB(poly(9,9'-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenyl amine), 폴리아닐린(Polyaniline), Spiro-MeOTAD([2,22', 7, 77'-tetrkis (N,N-di-pmethoxyphenyl amine)-9,9,9′'-spirobi fluorine]), CuSCN, CuI, PCPDTBT(Poly[2,1,3-benzothiadiazole-4,7-diyl[4,4-bis(2-ethylhexyl-4H-cyclopenta [2,1-b:3,4-b']dithiophene-2,6-diyl]], Si-PCPDTBT(poly[(4,4′'-bis(2-ethylhexyl)dithieno[3,2-b:2′',3′'-d]silole)-2,6-diyl-alt-(2,1,3-benzothiadiazole)-4,7-diyl]), PBDTTPD(poly((4,8-diethylhexyloxyl), PFDTBT(poly[2,7-(9-(2-ethylhexyl)-9-hexyl-fluorene)-alt-5,5-(4', 7, -di-2-thienyl-2',1', 3'-benzothiadiazole)]), PFO-DBT(poly[2,7-.9,9-(dioctyl-fluorene)-alt-5,5-(4',7'-di-2-.thienyl-2', 1', 3'-benzothiadiazole)]), PSiFDTBT(poly[(2,7-dioctylsilafluorene)-2,7-diyl-alt-(4,7-bis(2-thienyl)-2,1,3-benzothiadiazole)-5,5'-diyl]), PCDTBT(Poly [[9-(1-octylnonyl)-9H-carbazole-2,7-diyl] -2,5-thiophenediyl-2,1,3-benzothiadiazole-4,7-diyl-2,5-thiophenediyl]), PFB(poly(9,9′'-dioctylfluorene-co-bis(N,N′'-(4,butylphenyl))bis(N,N′'-phenyl-1,4-phenylene)diamine), F8BT(poly(9,9′'-dioctylfluorene-cobenzothiadiazole), PEDOT (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), PEDOT:PSS poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate), PTAA (poly(triarylamine)), 2PACz(2-(9H-Carbazol-9-yl)ethyl]phosphonic Acid), Me-4PACz(4-(3,6-Dimethyl-9H-carbazol-9-yl)butyl]phosphonic Acid) 및 MeO-2PACz(2-(3,6-Dimethoxy-9H-carbazol-9-yl)ethyl]phosphonic Acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the organic hole transport material includes carbazole derivatives, polyarylalkane derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorene derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, and sila. Residue derivatives, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine compounds, aromatic dimethylidine compounds, porphyrin compounds, phthalocyanine compounds, polythiophene derivatives, polypyrrole derivatives, polyparaphenylenevinylene derivatives, pentacene. , Coumarin 6 (coumarin 6, 3-(2-benzothiazolyl)-7-(diethylamino)coumarin), ZnPC (zinc phthalocyanine), CuPC (copper phthalocyanine), TiOPC (titanium oxide phthalocyanine), Spiro-MeOTAD (2,2' ,7,7'-tetrakis(N,N-p-dimethoxyphenylamino)-9,9'-spirobifluorene), F16CuPC(copper(II) 1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17 ,18,22,23,24,25-hexadecafluoro-29H,31H-phthalocyanine), SubPc (boron subphthalocyanine chloride) and N3 (cis-di(thiocyanato)-bis(2,2'-bipyridyl-4,4'- dicarboxylic acid)-ruthenium(II), P3HT (poly[3-hexylthiophene]), MDMO-PPV (poly[2-methoxy-5-(3',7'-dimethyloctylacyl)]-1,4-phenylene vinylene), MEH-PPV(poly[2-methoxy-5-(2''-ethylhexyloxy)-p-phenylene vinylene]), P3OT(poly(3-octyl thiophene)), POT(poly(octyl thiophene)), P3DT(poly (3-decyl thiophene)), P3DDT(poly(3-dodecyl thiophene)), PPV(poly(p-phenylene vinylene)), TFB(poly(9,9'-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenyl) amine), Polyaniline, Spiro-MeOTAD ([2,22', 7, 77'-tetrkis (N,N-di-pmethoxyphenyl amine)-9,9,9''-spirobi fluorine]), CuSCN, CuI, PCPDTBT (Poly[2,1,3-benzothiadiazole-4,7-diyl[4,4-bis(2-ethylhexyl-4H-cyclopenta [2,1-b:3,4-b']dithiophene-2 ,6-diyl]], Si-PCPDTBT(poly[(4,4′’-bis(2-ethylhexyl)dithieno[3,2-b:2′’,3′’-d]silole)-2,6 -diyl-alt-(2,1,3-benzothiadiazole)-4,7-diyl]), PBDTTPD(poly((4,8-diethylhexyloxyl), PFDTBT(poly[2,7-(9-(2-ethylhexyl) )-9-hexyl-fluorene)-alt-5,5-(4', 7, -di-2-thienyl-2',1', 3'-benzothiadiazole)]), PFO-DBT(poly[2, 7-.9,9-(dioctyl-fluorene)-alt-5,5-(4',7'-di-2-.thienyl-2', 1', 3'-benzothiadiazole)]), PSiFDTBT(poly [(2,7-dioctylsilafluorene)-2,7-diyl-alt-(4,7-bis(2-thienyl)-2,1,3-benzothiadiazole)-5,5'-diyl]), PCDTBT(Poly [[9-(1-octylnonyl)-9H-carbazole-2,7-diyl] -2,5-thiophenediyl-2,1,3-benzothiadiazole-4,7-diyl-2,5-thiophenediyl]), PFB (poly(9,9′’-dioctylfluorene-co-bis(N,N′’-(4,butylphenyl))bis(N,N′’-phenyl-1,4-phenylene)diamine), F8BT(poly( 9,9′’-dioctylfluorene-cobenzothiadiazole), PEDOT (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), PEDOT:PSS poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate), PTAA (poly(triarylamine)), 2PACz(2 -(9H-Carbazol-9-yl)ethyl]phosphonic Acid), Me-4PACz(4-(3,6-Dimethyl-9H-carbazol-9-yl)butyl]phosphonic Acid) and MeO-2PACz(2-( It may include one or more selected from the group consisting of 3,6-Dimethoxy-9H-carbazol-9-yl)ethyl]phosphonic Acid), but is not limited thereto.

상기 정공 수송층 상에 배치되는 페로브스카이트 광흡수층은 태양전지의 광흡수층에 적용되는 일반적인 페로브스카이트 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 페로브스카이트 소재는 하기 화학식 1로 표시되는 페로브스카이트 물질을 포함할 수 있다.The perovskite light absorption layer disposed on the hole transport layer may include a general perovskite material applied to the light absorption layer of a solar cell. For example, the perovskite material may include a perovskite material represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

ABX3 ABX 3

상기 화학식 1에 있어서, A는 폼아미디니움(Formamidinium), 메틸암모늄(Methylammonium), 세슘(Cesium), 루비듐(Rubidium), 칼륨(Potassium), 나트륨(Sodium), 리튬(Lithium), 구아니디늄(Guanidinum), 부틸암모늄(Butylammonium), 에틸암모늄(Ethylammonium) 또는 페네틸암모늄(Phenethylammonium)이고, B는 납(Lead), 주석(Tin), 저마늄(Germanium), 카드뮴(Cadmium), 아연(Zinc) 또는 망간(Magnesium)이며, X는 요오드화물(Iodide), 브롬화물(Bromide), 염화물(Chloride), 플루오린화물(Fluoride), 티오시아네이트(Thiocyanate), 시아네이트(Cyanate), 셀레노시아네이트(Selenocyanate), 포메이트(Formate) 또는 아세테이트(Acetate)이다.In Formula 1, A is Formamidinium, Methylammonium, Cesium, Rubidium, Potassium, Sodium, Lithium, Guanidinium ( Guanidinum, Butylammonium, Ethylammonium, or Phenethylammonium, and B is Lead, Tin, Germanium, Cadmium, and Zinc. Or manganese (Magnesium), and (Selenocyanate), Formate or Acetate.

상기 화학식 1의 구현예로, FAPbIxBr3-x (0 ≤ x ≤ 3), MAPbIxBr3-x (0 ≤ x ≤ 3), Cs1-y-zMAyFAzPbIxBr3-x(0 ≤ x ≤ 3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1, 0 ≤ y + z ≤ 1), CH3NH3PbX3(X= Cl, Br, I, BrI2, 또는 Br2I), CH3NH3SnX3(X= Cl, Br 또는 I), CH(=NH)NH3PbX3(X= Cl, Br, I, BrI2, 또는 Br2I) 또는 CH(=NH)NH3SnX3(X= Cl, Br 또는 I)을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.As an embodiment of Formula 1, FAPbI x Br 3-x (0 ≤ x ≤ 3), MAPbI x Br 3-x (0 ≤ x ≤ 3), Cs 1-yz MA y FAzPbI x Br 3-x (0 ≤ x ≤ 3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1, 0 ≤ y + z ≤ 1), CH 3 NH 3 PbX 3 (X=Cl, Br, I, BrI 2 , or Br2 I ), CH 3 NH 3 SnX 3 (X=Cl, Br or I), CH(=NH)NH 3 PbX 3 (X=Cl, Br, I, BrI 2 , or Br 2 I) or CH(=NH)NH 3 SnX 3 (X=Cl, Br or I), but is not limited thereto.

본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 페로크스카이트 상부셀의 상기 페로브스카이트 광흡수층 상에 전자 수송층이 배치될 수 있다. 상기 전자 전달층(Electron transporting layer, ETL)은 페로브스카이트 광흡수층에서 형성된 전자를 수송함과 동시에 전공의 이동을 차단하는 층일 수 있다. 상기 전자 전달층은, 예를 들어 TiO2, SnO2, ZnO, NiO, WO3, TiSrO3, BaSnO3, NbOH, Nb2O5, 그래핀, 카본나노튜브, C60 (fullerene), PCBM([6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.An electron transport layer may be disposed on the perovskite light absorption layer of the perovskite upper cell of the tandem solar cell according to the present invention. The electron transporting layer (ETL) may be a layer that transports electrons formed in the perovskite light absorption layer and blocks the movement of holes. The electron transport layer is, for example, TiO 2 , SnO 2 , ZnO, NiO, WO 3 , TiSrO 3 , BaSnO 3 , NbOH, Nb 2 O 5 , graphene, carbon nanotubes, C60 (fullerene), PCBM ([ 6,6]-Phenyl-C61-butyric Acid Methyl Ester) or a combination thereof, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 페로브스카이트 상부셀의 전자 수송층의 상에 상부 전극층(미도시)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 페로브사카이트 상부셀은 전술한 층들 외에도 필요에 따라 부가적인 층들을 더 포함할 수 있다.An upper electrode layer (not shown) may be disposed on the electron transport layer of the perovskite upper cell of the tandem solar cell according to the present invention. In addition, the perovsachite upper cell may further include additional layers as needed in addition to the above-described layers.

탠덤 태양전지의 제조 방법Manufacturing method of tandem solar cell

본 발명은 또한 탠덤 태양전지의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 제조 방법은 하부셀 상에 제1 투명 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 투명 전극층 상에 버퍼층을 형성하는 단계; 및 상기 버퍼층 상에 제2 투명 전극층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.The present invention also relates to a method for manufacturing tandem solar cells. The method of manufacturing a tandem solar cell according to the present invention includes forming a first transparent electrode layer on the lower cell; forming a buffer layer on the first transparent electrode layer; and forming a second transparent electrode layer on the buffer layer.

상기 하부셀, 제1 투명 전극층, 버퍼층 및 제2 투명 전극층의 구조 및 성분에 관하여는 전술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.The structures and components of the lower cell, the first transparent electrode layer, the buffer layer, and the second transparent electrode layer are the same as those described above, so they will be omitted.

상기 하부셀 상에 제1 투명 전극층을 형성하는 방법은, 전술한 제1 투명 전극층의 특성을 만족할 수 있다면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 상기 제1 투명 전극층은 용액 공정, 진공법, 증착법 또는 혼합공정에 의해 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The method of forming the first transparent electrode layer on the lower cell is not particularly limited as long as it satisfies the characteristics of the first transparent electrode layer described above. For example, the first transparent electrode layer may be manufactured by a solution process, a vacuum method, a deposition method, or a mixing process, but is not limited thereto.

본 발명의 일 예시에서, 본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 제조 방법의 버퍼층은 증착에 의해 형성된 것일 수 있다. 상기 증착 방법의 예시로, 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition), 물리적 기상 증착(Physical Vapor Deposition), 진공 증착 (Vacuum Deposition) 또는 원자층 증착 (Atomic Layer Deposition)을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one example of the present invention, the buffer layer in the method of manufacturing a tandem solar cell according to the present invention may be formed by deposition. Examples of the deposition method include, but are not limited to, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, vacuum deposition, or atomic layer deposition. .

상기 버퍼층 상에 제2 투명 전극층을 형성하는 방법은, 전술한 제2 투명 전극층의 특성을 만족할 수 있다면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 상기 제2 투명 전극층은 용액 공정, 진공법, 증착법 또는 혼합공정에 의해 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The method of forming the second transparent electrode layer on the buffer layer is not particularly limited as long as it satisfies the characteristics of the second transparent electrode layer described above. For example, the second transparent electrode layer may be manufactured by a solution process, a vacuum method, a deposition method, or a mixing process, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 탠덤 태양전지의 제조 방법은 제2 투명 전극층 상에 페로브스카이트 상부셀을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 페로브스카이트 상부셀을 형성하는 단계는 정공 수송층, 페로브스카이트 광흡수층 및 전자 수송층을 순차 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 정공 수송층, 페로브스카이트 광흡수층 및 전자 수송층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 스핀 코팅 등의 도포법, 스퍼터링 등의 증착법에 의해 형성할 수 있다.The method of manufacturing a tandem solar cell according to the present invention may further include forming a perovskite upper cell on the second transparent electrode layer. Forming the perovskite upper cell may include sequentially forming a hole transport layer, a perovskite light absorption layer, and an electron transport layer. The method of forming the hole transport layer, perovskite light absorption layer, and electron transport layer is not particularly limited, and can be formed, for example, by a coating method such as spin coating or a deposition method such as sputtering.

[실시예 1][Example 1]

결합층의 제조Preparation of bonding layer

탠덤 태양전지의 하부셀로 실리콘 태양전지를 사용하였다. 상기 실리콘 태양전지의 상부면에 형성된 산화막을 제거하기 위해 불산처리한 후 초순수를 이용하여 잔여 불산을 세척하였다.A silicon solar cell was used as the bottom cell of the tandem solar cell. To remove the oxide film formed on the upper surface of the silicon solar cell, it was treated with hydrofluoric acid and the remaining hydrofluoric acid was washed using ultrapure water.

상기 세척된 하부셀의 표면에 스퍼터링으로 제1 투명 전극층을 형성하였다. 형성된 제1 투명 전극층 상에 SnO2를 원자층 증착하여 버퍼층을 형성하였다. 상기 버퍼층의 표면에 다시 스퍼터링으로 제2 투명 전극층을 형성하여 결합층을 형성하였다.A first transparent electrode layer was formed on the surface of the cleaned lower cell by sputtering. A buffer layer was formed by atomic layer deposition of SnO 2 on the formed first transparent electrode layer. A second transparent electrode layer was formed on the surface of the buffer layer again by sputtering to form a bonding layer.

상부셀의 제조Manufacturing of the upper cell

상기 결합층 상에 진공증착법을 통해 정공 수송층을 형성하였다. 상기 정공 수송층 상에 페로브스카이트 물질을 다이메틸포름아마이드(dimethylformamide, DMF)를 포함하는 용매에 용해시켜 제조한 전구체 용액을 도포하여 코팅한 후, 150

Figure pat00001
에서 10분동안 열처리하여 300nm 두께의 페로브스카이트 결정구조를 가지는 제1페로브스카이트 광흡수층(Cs1-y-zMAyFAzPbIxBr3-x(0 ≤ x ≤ 3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1, 0 ≤ y + z ≤ 1))을 형성하였다. 이후 형성된 상기 페로브스카이트 광흡수층 상에 전자 수송층을 형성하였다.A hole transport layer was formed on the bonding layer through vacuum deposition. After coating the hole transport layer by applying a precursor solution prepared by dissolving the perovskite material in a solvent containing dimethylformamide (DMF), 150
Figure pat00001
Heat treated for 10 minutes to produce a first perovskite light absorption layer (Cs1-y-zMAyFAzPbIxBr3-x(0 ≤ x ≤ 3, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1, 0 ≤ y + z ≤ 1)) was formed. Afterwards, an electron transport layer was formed on the formed perovskite light absorption layer.

[실시예 2][Example 2]

제1 투명 전극층을 스퍼터링 공법을 통해 ITO 박막을 5~10 nm의 두께로 형성하고, 원자층 증착법으로 1~2 nm의 SnO2 버퍼층을 형성하였으며, 제2 투명 전극층으로 ITO 박막을 스퍼터링하여 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 탠덤 태양전지를 제조하였다.The first transparent electrode layer was formed by sputtering an ITO thin film to a thickness of 5 to 10 nm, the SnO 2 buffer layer of 1 to 2 nm was formed by atomic layer deposition, and the second transparent electrode layer was formed by sputtering an ITO thin film. A tandem solar cell was manufactured in the same manner as in Example 1, except that.

[비교예 1][Comparative Example 1]

결합층으로 단일층 구조의 ITO 박막을 투명 전극층으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 탠덤 태양전지를 제조하였다.A tandem solar cell was manufactured in the same manner as in Example 1, except that an ITO thin film with a single-layer structure was used as a bonding layer and as a transparent electrode layer.

[비교예 2][Comparative Example 2]

결합층으로 제1 투명 전극층을 형성하고, 상기 형성된 층 상에 제2 투명 전극층을 형성한 구조를 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 탠덤 태양전지를 제조하였다.A tandem solar cell was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a structure in which a first transparent electrode layer was formed as a bonding layer and a second transparent electrode layer was formed on the formed layer was applied.

하기 도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 탠덤 태양전지의 성능을 측정한 그래츠이다. 도 2 내지 도 4에서 A는 비교예 1의 결과를, B는 실시예 1의 결과를, C는 실시예 2의 결과를, D는 비교예 2l 결과를 측정한 것이다.Figures 2 to 4 below show graphs measuring the performance of tandem solar cells according to Examples and Comparative Examples of the present invention. 2 to 4, A shows the results of Comparative Example 1, B shows the results of Example 1, C shows the results of Example 2, and D shows the results of Comparative Example 2l.

도 2는 본 발명의 실시예 1 및 2에서 제조한 탠덤 태양전지와 비교예 1 및 2의 탠덤 태양전지의 직렬 저항값을 측정한 결과를 나타낸 것이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1 및 2의 경우 시간이 지날수록 직렬 저항이 감소하는 결과가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 반면에 비교예 1 및 2는 직렬 저항이 증가하는 결과가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 본 발명에 따른 탠덤 태양전지는 제1 투명 전극층 및 제2 투명 전극층 사이에 버퍼층이 배치되어 시간에 따른 전기적 특성이 우수한 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.Figure 2 shows the results of measuring the series resistance values of the tandem solar cells manufactured in Examples 1 and 2 of the present invention and the tandem solar cells of Comparative Examples 1 and 2. Referring to Figure 2, it can be seen that in Examples 1 and 2 of the present invention, the series resistance decreases over time. On the other hand, it can be seen that Comparative Examples 1 and 2 resulted in an increase in series resistance. Through this, it can be confirmed that the tandem solar cell according to the present invention exhibits excellent electrical characteristics over time due to the buffer layer being disposed between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer.

도 3은 본 발명의 실시예 1 및 2에서 제조한 탠덤 태양전지와 비교예 1 및 2의 탠덤 태양전지의 병렬 저항값을 측정한 결과를 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예 1 및 2의 경우 시간이 지날수록 병렬 저항이 증가하는 결과가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이에 비해 비교예 1 및 2는 병렬 저항이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 실시예에 따른 탠덤 태양전지는 시간에 따른 전기적 특성이 우수한 효과를 가짐을 확인할 수 있다.Figure 3 shows the results of measuring the parallel resistance values of the tandem solar cells manufactured in Examples 1 and 2 of the present invention and the tandem solar cells of Comparative Examples 1 and 2. Referring to Figure 3, it can be seen that in Examples 1 and 2 of the present invention, the parallel resistance increases over time. In comparison, in Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that the parallel resistance decreases. Through this, it can be confirmed that the tandem solar cell according to the embodiment of the present invention has excellent electrical characteristics over time.

도 4는 본 발명의 실시예 1 및 2에서 제조한 탠덤 태양전지와 비교예 1 및 2의 탠덤 태양전지의 변환 효율을 측정한 결과를 나타낸 것이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예 1, 2 및 비교예 1의 경우 히스테리시스가 감소하는 결과가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 반면에 비교예 2는 히스테리시스가 증가하는 결과가 나타난 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1 및 2의 경우 히스테리시스 감소 폭이 매우 큰 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 본 발명에 따른 탠덤 태양전지는 제1 투명 전극층 및 제2 투명 전극층 사이에 버퍼층이 배치되어 히스테리시스 특성이 우수한 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.Figure 4 shows the results of measuring the conversion efficiency of the tandem solar cells manufactured in Examples 1 and 2 of the present invention and the tandem solar cells of Comparative Examples 1 and 2. Referring to Figure 4, it can be seen that the hysteresis is reduced in Examples 1 and 2 of the present invention and Comparative Example 1. On the other hand, it can be seen that Comparative Example 2 resulted in increased hysteresis. Additionally, in Examples 1 and 2, it can be seen that the hysteresis reduction is very large. Through this, it can be confirmed that the tandem solar cell according to the present invention exhibits excellent hysteresis characteristics due to the buffer layer being disposed between the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer.

이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited by the above-described embodiments and the attached drawings, but is intended to be limited by the appended claims. Accordingly, various forms of substitution, modification, and change may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims, and this also falls within the scope of the present invention. something to do.

1 : 탠덤 태양전지
10 : 하부셀
20 : 페로브사카이트 상부셀
30 : 결합층
301: 제1 투명 전극층
302: 제2 투명 전극층
1: Tandem solar cell
10: lower cell
20: Perovsachite upper cell
30: bonding layer
301: first transparent electrode layer
302: second transparent electrode layer

Claims (15)

하부셀;
상기 하부셀 위에 배치된 페로브스카이트 상부셀;
상기 하부셀과 상기 페로브스카이트 상부셀 사이에서 상기 하부셀과 상기 페로브스카이트 상부셀을 결합시키는 결합층;을 포함하고,
상기 결합층은 상기 하부셀과 접하여 배치되는 제1 투명 전극층,
상기 제1 투명 전극층 상에 배치되는 버퍼층 및
상기 버퍼층 상에 배치되며 상기 상부셀과 접하여 배치되는 제2 투명전극층을 포함하며,
상기 버퍼층의 평균 두께는 1 nm 이상 및/또는 3 nm 이하인 탠덤 태양전지.
lower cell;
A perovskite upper cell disposed on the lower cell;
It includes a bonding layer between the lower cell and the perovskite upper cell to join the lower cell and the perovskite upper cell,
The bonding layer includes a first transparent electrode layer disposed in contact with the lower cell,
A buffer layer disposed on the first transparent electrode layer, and
It includes a second transparent electrode layer disposed on the buffer layer and in contact with the upper cell,
A tandem solar cell wherein the buffer layer has an average thickness of 1 nm or more and/or 3 nm or less.
제1항에 있어서,
상기 하부셀은 실리콘 태양전지, 페로브스카이트 태양전지, CIGS(Chalcopyrite) 태양전지, CZTS(Copper zinc tin sulfide) 태양전지, GaAs 태양전지, InGaAs 태양전지, InGaAs 태양전지 및 InGaP 태양전지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 탠덤 태양전지.
According to paragraph 1,
The lower cell is a group consisting of a silicon solar cell, perovskite solar cell, CIGS (Chalcopyrite) solar cell, CZTS (Copper zinc tin sulfide) solar cell, GaAs solar cell, InGaAs solar cell, InGaAs solar cell, and InGaP solar cell. One or more tandem solar cells selected from.
제1항에 있어서,
상기 버퍼층은 Sn, Hf, Al, Si, Zn, In, Ti, Ni, Mg 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소의 산화물을 포함하는 탠덤 태양전지.
According to paragraph 1,
A tandem solar cell wherein the buffer layer includes an oxide of one or more elements selected from the group consisting of Sn, Hf, Al, Si, Zn, In, Ti, Ni, Mg, and alloys thereof.
제1항에 있어서,
상기 하부셀은 n형 도핑층(n-doped layer)을 포함하는 탠덤 태양전지.
According to paragraph 1,
The lower cell is a tandem solar cell including an n-type doped layer.
제1항에 있어서,
상기 버퍼층은 상기 제1 투명 전극층과 상이한 성분을 포함하는 탠덤 태양전지.
According to paragraph 1,
A tandem solar cell wherein the buffer layer includes a different component from the first transparent electrode layer.
제1항에 있어서,
상기 제1 투명 전극층 및/또는 제2 투명 전극층은 ITO, IZO, AZO, FTO, 금속 나노 와이어, 그래핀, 탄소 나노 튜브 및 전도성 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 탠덤 태양전지.
According to paragraph 1,
The first transparent electrode layer and/or the second transparent electrode layer is a tandem solar cell comprising at least one selected from the group consisting of ITO, IZO, AZO, FTO, metal nanowire, graphene, carbon nanotubes, and conductive polymer.
제1항에 있어서,
상기 제1 투명 전극층의 평균 두께는 5 nm 이상 및/또는 10 nm 이하인 탠덤 태양전지.
According to paragraph 1,
A tandem solar cell wherein the average thickness of the first transparent electrode layer is 5 nm or more and/or 10 nm or less.
제1항에 있어서,
상기 제2 투명 전극층의 평균 두께는 10 nm 이상 및/또는 25 nm 이하인 탠덤 태양전지.
According to paragraph 1,
A tandem solar cell wherein the average thickness of the second transparent electrode layer is 10 nm or more and/or 25 nm or less.
제1항에 있어서,
상기 결합층의 평균 두께는 16 nm 이상 및/또는 31 nm 이하인 탠덤 태양전지.
According to paragraph 1,
A tandem solar cell wherein the average thickness of the bonding layer is 16 nm or more and/or 31 nm or less.
제1항에 있어서,
상기 제1 투명 전극층 및 제2 투명 전극층은 서로 상이한 성분을 포함하는 탠덤 태양전지.
According to paragraph 1,
A tandem solar cell wherein the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer include different components.
하부셀 상에 제1 투명 전극층을 형성하는 단계;
상기 제1 투명 전극층 상에 버퍼층을 형성하는 단계; 및
상기 버퍼층 상에 제2 투명 전극층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 버퍼층의 평균 두께는 1 nm 이상 및/또는 5 nm 이하인 탠덤 태양전지의 제조 방법.
Forming a first transparent electrode layer on the lower cell;
forming a buffer layer on the first transparent electrode layer; and
Comprising: forming a second transparent electrode layer on the buffer layer,
A method of manufacturing a tandem solar cell wherein the buffer layer has an average thickness of 1 nm or more and/or 5 nm or less.
제11항에 있어서,
상기 제2 투명 전극층 상에 페로브스카이트 상부셀을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
According to clause 11,
A method of manufacturing a tandem solar cell further comprising forming a perovskite upper cell on the second transparent electrode layer.
제11항에 있어서,
상기 제1 투명 전극층의 평균 두께는 5 nm 이상 및/또는 10 nm 이하인 탠덤 태양전지의 제조 방법.
According to clause 11,
A method of manufacturing a tandem solar cell wherein the average thickness of the first transparent electrode layer is 5 nm or more and/or 10 nm or less.
제11항에 있어서,
상기 제2 투명 전극층의 평균 두께는 10 nm 이상 및/또는 25 nm 이하인 탠덤 태양전지의 제조 방법.
According to clause 11,
A method of manufacturing a tandem solar cell wherein the average thickness of the second transparent electrode layer is 10 nm or more and/or 25 nm or less.
제11항에 있어서,
상기 제1 투명 전극층 및 제2 투명 전극층은 서로 상이한 성분을 포함하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
According to clause 11,
A method of manufacturing a tandem solar cell wherein the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer include different components.
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