KR20240061530A - Thin film solid oxide fuel cell stack unit and manufacturing method thereof - Google Patents

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조구영
권예림
김정수
유호준
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단국대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 전해질과 캐소드의 단차를 최소화하여 구조적 안정성을 향상시키며, 전기적 쇼트를 위험성을 최소화하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛에 있어서, 상면에 일정간격 이격되어 배치되는 복수개의 연료전지 증착홈이 형성되는 웨이퍼층과, 상기 복수개의 연료전지 증착홈에 각각 증착되는 복수개의 연료전지층과, 상기 복수개의 연료전지층을 연결시키는 인터커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛을 제공한다.The present invention relates to a thin film solid oxide fuel cell stack unit that improves structural stability by minimizing the step between the electrolyte and the cathode and minimizes the risk of electrical short, and a method of manufacturing the same.
To this end, the present invention provides a thin-film solid oxide fuel cell stack unit, which includes a wafer layer in which a plurality of fuel cell deposition grooves are formed at regular intervals on the upper surface, and a plurality of wafer layers each deposited in the plurality of fuel cell deposition grooves. A thin film solid oxide fuel cell stack unit is provided, comprising a fuel cell layer and an interconnector connecting the plurality of fuel cell layers.

Description

박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛 및 이의 제조 방법{Thin film solid oxide fuel cell stack unit and manufacturing method thereof}Thin film solid oxide fuel cell stack unit and manufacturing method thereof}

본 발명은 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 전해질과 캐소드의 단차를 최소화하여 구조적 안정성을 향상시키며, 전기적 쇼트를 위험성을 최소화하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film solid oxide fuel cell stack unit and a manufacturing method thereof, which improves structural stability by minimizing the step between the electrolyte and the cathode and minimizes the risk of electrical short. It's about.

연료전지는 연료를 산화시킬 때 발생하는 화학에너지를 직접 전기에너지로 바꾸는 장치이다. A fuel cell is a device that directly converts chemical energy generated when oxidizing fuel into electrical energy.

이때 산화·환원 반응을 이용하게 되는데, 닫힌계 내에서 반응하는 화학전지와 달리 반응물이 외부에서 연속적으로 공급되어, 생성물이 연속적으로 밖으로 제거된다. At this time, oxidation/reduction reactions are used. Unlike chemical cells that react within a closed system, reactants are continuously supplied from the outside, and products are continuously removed outside.

연료전지는 보통 전해질 손실이 생기거나 전해질을 보충해주어야 하는 문제, 전지가 부식하는 문제 등이 발생하게 되는데, 고체 산화물 연료전지는 전극과 전해질이 모두 고체로 이루어져 이러한 문제가 없고 안정성이 높으며, 수소뿐만 아니라 가스와 같은 다양한 연료를 직접 전기로 만들 수 있고, 반대로 전기를 가스로도 변환할 수 있어 환경 미래 에너지원으로 주목받고 있다.Fuel cells usually have problems such as loss of electrolyte, need to replenish electrolyte, or corrosion of the battery, but solid oxide fuel cells do not have these problems because both the electrodes and electrolyte are made of solid, and have high stability, and not only hydrogen, but also hydrogen. In addition, various fuels such as gas can be made directly into electricity, and conversely, electricity can be converted into gas, so it is attracting attention as an environmental future energy source.

또한, 일반적으로 스택(stack) 공법은 반도체 칩 평면에 셀을 복층으로 쌓아 올려 집적도를 높이는 기술로, 스택 공법을 이용하여 고체산화물 연료전지의 스태킹(stacking)을 위해서는 애노드(anode)-전해질(electrolyte)-캐소드(cathode)의 전기적연결이 필요하다.In addition, the stacking method is generally a technology to increase integration by stacking cells in multiple layers on the plane of a semiconductor chip. For stacking of a solid oxide fuel cell using the stacking method, an anode-electrolyte is used. )-Electrical connection to the cathode is required.

이 중, 박막형 고체산화물 연료전지의 경우, 박막 특성상 단차를 최소화하는 것이 구조적 안정성에 필수적으로 요구되며, 고체산화물 연료전지의 연결의 전기적 쇼트를 방지하여 위험성을 최소화할 필요성이 대두된다.Among these, in the case of thin-film solid oxide fuel cells, minimizing the level difference is essential for structural stability due to the characteristics of the thin film, and there is a need to minimize risks by preventing electrical shorts in the connections of the solid oxide fuel cells.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0025739호(발명의 명칭: 고체 산화물 연료전지 및 이의 제조 방법, 공개일: 2017.03.08)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0025739 (Title of invention: Solid oxide fuel cell and method for manufacturing same, Publication date: 2017.03.08)

이에 본 발명은 전해질과 캐소드의 단차를 최소화하여 구조적 안정성을 향상시키며, 전기적 쇼트를 위험성을 최소화하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛 및 이의 제조 방법을 제공하는데에 그 목적이 있다.Accordingly, the purpose of the present invention is to provide a thin film solid oxide fuel cell stack unit and a method of manufacturing the same that improve structural stability by minimizing the step between the electrolyte and the cathode and minimize the risk of electrical short.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛에 있어서, 상면에 일정간격 이격되어 배치되는 복수개의 연료전지 증착홈이 형성되는 웨이퍼층과, 상기 복수개의 연료전지 증착홈에 각각 증착되는 복수개의 연료전지층과, 상기 복수개의 연료전지층을 연결시키는 인터커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛을 제공한다.In order to solve the above-described problem, the present invention provides a thin-film solid oxide fuel cell stack unit, comprising a wafer layer in which a plurality of fuel cell deposition grooves are formed on the upper surface at regular intervals, and a plurality of fuel cell deposition grooves in the plurality of fuel cell deposition grooves. A thin film solid oxide fuel cell stack unit is provided, comprising a plurality of fuel cell layers each deposited and an interconnector connecting the plurality of fuel cell layers.

여기서, 상기 복수개의 연료전지 증착홈은 상기 웨이퍼층의 상면 중 일면에 형성되는 제1 연료전지 증착홈과, 상기 웨이퍼층의 상면 중 타면에 형성되며, 상기 제1 연료전지 증착홈과 이웃하게 배치되고, 상기 제1 연료전지 증착홈과 동일한 형상으로 형성되는 제2 연료전지 증착홈을 포함할 수 있다.Here, the plurality of fuel cell deposition grooves are formed on one of the upper surfaces of the wafer layer and the other of the upper surfaces of the wafer layer, and are arranged adjacent to the first fuel cell deposition groove. and may include a second fuel cell deposition groove formed in the same shape as the first fuel cell deposition groove.

또한, 상기 복수개의 연료전지층은 상기 제1 연료전지 증착홈에 증착되는 제1 연료전지층과, 상기 제2 연료전지 증착홈에 증착되는 제2 연료전지층을 포함할 수 있다.Additionally, the plurality of fuel cell layers may include a first fuel cell layer deposited in the first fuel cell deposition groove and a second fuel cell layer deposited in the second fuel cell deposition groove.

또한, 상기 웨이퍼층은 상기 웨이퍼층의 하면 중 일면으로부터 상기 제1 연료전지 증착홈으로 관통형성되는 복수개의 제1 웨이퍼홀 및 상기 웨이퍼층의 하면중 타면으로부터 상기 제1 연료전지 증착홈으로 관통형성되는 복수개의 제2 웨이퍼홀이 형성될 수 있다.In addition, the wafer layer has a plurality of first wafer holes formed through one of the lower surfaces of the wafer layer into the first fuel cell deposition groove, and a plurality of first wafer holes formed through the first fuel cell deposition groove from the other lower surface of the wafer layer. A plurality of second wafer holes may be formed.

또한, 본 발명은 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법에 있어서, 웨이퍼층의 상면에 일정간격 이격되어 배치되는 복수개의 연료전지 증착홈을 형성하는 연료전지 증착홈 형성단계와, 상기 복수개의 연료전지 증착홈에 각각 층작되는 복수개의 연료전지층을 증착하는 연료전지층 증착단계와, 상기 복수개의 연료전지층을 연결하는 인터커넥터를 증착하는 인터커넥터 증착단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention relates to a method for manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit, comprising: forming a fuel cell deposition groove forming a plurality of fuel cell deposition grooves disposed at regular intervals on the upper surface of a wafer layer; and forming the plurality of fuel cell deposition grooves. A thin film solid oxide comprising a fuel cell layer deposition step of depositing a plurality of fuel cell layers each layered in a cell deposition groove, and an interconnector deposition step of depositing an interconnector connecting the plurality of fuel cell layers. A method of manufacturing a fuel cell stack unit is provided.

여기서, 상기 연료전지 증착홈 형성단계에서는 상기 웨이퍼층의 상면 중 일면에 형성되는 제1 연료전지 증착홈 및 상기 웨이퍼층의 상면 중 타면에 형성되며, 상기 제1 연료전지 증착홈과 이웃하게 배치되고, 상기 제1 연료전지 증착홈과 동일한 형상으로 형성되는 제2 연료전지 증착홈을 형성할 수 있다.Here, in the fuel cell deposition groove forming step, a first fuel cell deposition groove is formed on one of the upper surfaces of the wafer layer and a second fuel cell deposition groove is formed on the other upper surface of the wafer layer and is disposed adjacent to the first fuel cell deposition groove. , it is possible to form a second fuel cell deposition groove formed in the same shape as the first fuel cell deposition groove.

도한, 상기 연료전지 증착홈 형성단계가 수행된 이후, 상기 웨이퍼층의 하면 중 일면으로부터 상기 제1 연료전지 증착홈으로 관통형성되는 복수개의 제1 웨이퍼홀 및 상기 웨이퍼층의 하면중 타면으로부터 상기 제2 연료전지 증착홈으로 관통형성되는 복수개의 제2 웨이퍼홀을 형성하는 웨이퍼홀 형성단계를 더 포함할 수 있다.In addition, after the fuel cell deposition groove forming step is performed, a plurality of first wafer holes are formed through the first fuel cell deposition groove from one of the lower surfaces of the wafer layer and the first wafer holes are formed from the other lower surface of the wafer layer. 2 A wafer hole forming step of forming a plurality of second wafer holes penetrating into the fuel cell deposition groove may be further included.

또한, 상기 연료전지층 증착단계에서는 상기 제1 연료전지 증착홈에 제1 연료전지층을 증착하고, 상기 제2 연료전지 증착홈에 제2 연료전지층을 증착할 수 있다.Additionally, in the fuel cell layer deposition step, a first fuel cell layer may be deposited in the first fuel cell deposition groove, and a second fuel cell layer may be deposited in the second fuel cell deposition groove.

본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.The thin film solid oxide fuel cell stack unit and its manufacturing method according to the present invention have the following effects.

첫째, 웨이퍼층 상부에 애노드층과 캐소드층이 직렬 연결되며, 전해질과 캐소드의 단차를 최소화함에 따라 구조적 안정성을 향상시키며, 전기적 쇼트를 위험성을 최소화할 수 있는 이점이 있다.First, the anode layer and the cathode layer are connected in series on the upper part of the wafer layer, which has the advantage of minimizing the step between the electrolyte and the cathode, thereby improving structural stability and minimizing the risk of electrical short.

둘째 웨이퍼층에 애노드층, 전해질층, 캐소드층, 인터커넥트층이 증착될 영역을 식각하되, 식각단계에서 웨이퍼에 모따기 형상이 형성되고, 웨이퍼 상부에 애노드층과 캐소드층이 직렬 연결되되, 테일의 구조적 구성으로 안정적인 집전이 가능하도록 하는 이점이 있다.Second, the area where the anode layer, electrolyte layer, cathode layer, and interconnect layer will be deposited is etched on the wafer layer. In the etching step, a chamfer shape is formed on the wafer, and the anode layer and cathode layer are connected in series on the upper part of the wafer, but the structural structure of the tail is The configuration has the advantage of enabling stable current collection.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 개략도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 웨이퍼층을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법의 단계를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법의 단계별 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법의 연료전지 증착홈 형성단계에서 발생되는 모따기 형상 형성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법의 연료전지층 증착단계에서 발생되는 테일(tail) 형상 형성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.1 is a schematic diagram of a thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating the wafer layer of the thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention.
Figure 3 is a diagram illustrating the steps of a method for manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention.
Figures 4 and 5 are diagrams showing the step-by-step process for manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention to explain the thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention.
Figure 6 is a diagram illustrating the formation of a chamfer shape generated in the fuel cell deposition groove forming step of the method of manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating the formation of a tail shape that occurs in the fuel cell layer deposition step of the method for manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.The terms used herein are used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise. In addition, throughout this specification, when a part “includes” a certain element, this means that it may further include other elements unless specifically stated to the contrary.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 또는 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들도 마찬가지로 해석되어야 한다. When a component is said to be “connected” or “connected” to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to that other component, but that other components may also exist in between. It should be. On the other hand, when a component is said to be “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between. Other expressions to describe relationships between components should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용되는 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms, including technical or scientific terms, used in this specification, unless otherwise defined, have the same meaning as generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in this specification, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense. No.

본 명세서에서 사용되는 일면, 타면, 상단, 하단, 상면, 하면, 상부, 하부 등의 용어는 구성 요소들에 있어서 상대적이 위치를 구별하기 위해 사용된다.As used herein, terms such as one side, other side, top, bottom, upper surface, lower surface, top, bottom, etc. are used to distinguish relative positions of components.

도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛 및 이의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.With reference to FIGS. 1 to 7, the thin film solid oxide fuel cell stack unit and its manufacturing method according to the present invention are described as follows.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 개략도를 도시한 도면으로, 도 1에 따르면 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛은 웨이퍼층(100), 연료전지층(200) 및 인터커넥터(300)를 포함한다.First, Figure 1 is a schematic diagram of a thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention. According to Figure 1, the thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention includes a wafer layer 100 and a fuel cell layer ( 200) and an interconnector 300.

상기 웨이퍼층(100)은 상면에 일정간격 이격되어 배치되는 복수개의 연료전지 증착홈이 형성되어 플랫폼의 기능을 수행하며, 실리콘(Si) 웨이퍼로 구성될 수 있다.The wafer layer 100 has a plurality of fuel cell deposition grooves disposed at regular intervals on its upper surface to function as a platform, and may be made of a silicon (Si) wafer.

물론, 상기 웨이퍼층(100)의 재질은 가공이 용이한 기판으로 대체될 수 있다.Of course, the material of the wafer layer 100 can be replaced with a substrate that is easy to process.

상기 웨이퍼층(100)을 보다 상세하게 설명하기 위하여, 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.In order to describe the wafer layer 100 in more detail, it will be described with reference to FIG. 2 as follows.

도 2는 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 웨이퍼층(100)을 설명하기 위하여 도시한 도면으로, 상기 웨이퍼층(100)에 형성되는 상기 복수개의 연료전지 증착홈은 제1 연료전지 증착홈(110) 및 제2 연료전지 증착홈(120)을 포함한다.FIG. 2 is a diagram illustrating the wafer layer 100 of the thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention, and the plurality of fuel cell deposition grooves formed in the wafer layer 100 are the first fuel cell. It includes a deposition groove 110 and a second fuel cell deposition groove 120.

본 명세서에서는 상기 복수개의 연료전지 증착홈은 제1 연료전지 증착홈(110) 및 제2 연료전지 증착홈(120)을 포함하는 것으로 기재하고 있지만, 이는 설명의 편리성을 위하여 한정한 내용으로, 상기 복수개의 연료전지 증착홈의 개수는 웨이퍼층(100)의 면적 및 생성하고자 전기에너지의 크기 등에 따라 n개로 자유롭게 조절할 수 있다.In this specification, the plurality of fuel cell deposition grooves are described as including the first fuel cell deposition groove 110 and the second fuel cell deposition groove 120, but this is limited for convenience of explanation. The number of the plurality of fuel cell deposition grooves can be freely adjusted to n depending on the area of the wafer layer 100 and the size of the electrical energy to be generated.

상기 제1 연료전지 증착홈(110)은 상기 웨이퍼층(100)의 상면 중 일면에 형성되어 후술하는 제1 연료전지층(210)이 증착된다.The first fuel cell deposition groove 110 is formed on one of the upper surfaces of the wafer layer 100, and the first fuel cell layer 210, which will be described later, is deposited.

구체적으로 상기 제1 연료전지 증착홈(110)은 제1-1 구조층(111) 및 제1-2 구조층(121)을 포함한다.Specifically, the first fuel cell deposition groove 110 includes a 1-1 structural layer 111 and a 1-2 structural layer 121.

상기 제1-1 구조층(111)은 상기 웨이퍼층(100)의 상면으로부터 제1 깊이의 홈으로 형성되며, 상기 제1-2 구조층(121)은 상기 제1-1 구조층(111)의 상면으로부터 제2 깊이의 홈으로 형성된다.The 1-1 structural layer 111 is formed as a groove of a first depth from the upper surface of the wafer layer 100, and the 1-2 structural layer 121 is the 1-1 structural layer 111. It is formed as a groove of a second depth from the upper surface of .

또한, 상기 제2 연료전지 증착홈(120)은 상기 웨이퍼층(100)의 상면 중 타면에 형성되며, 상기 제1 연료전지 증착홈(110)과 이웃하게 배치되고, 상기 제1 연료전지 증착홈(110)과 동일한 형상으로 형성되며, 후술하는 제2 연료전지층(220)이 증착된다.In addition, the second fuel cell deposition groove 120 is formed on the other of the upper surfaces of the wafer layer 100 and is disposed adjacent to the first fuel cell deposition groove 110, and the first fuel cell deposition groove 120 is formed on the other side of the upper surface of the wafer layer 100. It is formed in the same shape as 110, and a second fuel cell layer 220, which will be described later, is deposited.

구체적으로 상기 제2 연료전지 증착홈(120)은 제1-2 구조층(121) 및 제2-2 구조층(122)을 포함한다.Specifically, the second fuel cell deposition groove 120 includes a 1-2 structural layer 121 and a 2-2 structural layer 122.

상기 제1-2 구조층(121)은 상기 웨이퍼층(100)의 상면으로부터 제1 깊이의 홈으로 형성되며, 상기 제2-2 구조층(122)상기 제1-2 구조층(121)의 상면으로부터 제2 깊이의 홈으로 형성된다.The 1-2 structural layer 121 is formed as a groove of a first depth from the upper surface of the wafer layer 100, and the 2-2 structural layer 122 and the 1-2 structural layer 121 It is formed as a groove of a second depth from the upper surface.

여기서, 상기 제1-1 구조층(111)과 상기 제1-2 구조층(121)은 동일한 형상으로 형성되고, 상기 제2-1 구조층(112)과 제 2-2 구조층은 동일한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the 1-1 structural layer 111 and the 1-2 structural layer 121 are formed in the same shape, and the 2-1 structural layer 112 and the 2-2 structural layer are formed in the same shape. It is preferable to be formed as

또한, 상기 웨이퍼층(100)은 분리벽(130), 제1 웨이퍼홀(141) 및 제2 웨이퍼홀(142)이 형성된다.In addition, the wafer layer 100 is formed with a separation wall 130, a first wafer hole 141, and a second wafer hole 142.

상기 분리벽(130)은 상기 웨이퍼층(100)에는 상기 제1 연료전지 증착홈(110) 및 상기 제2 연료전지 증착홈(120) 사이 영역에 형성되며, 상기 분리벽(130)이 상기 제1 연료전지 증착홈(110) 및 상기 제2 연료전지 증착홈(120) 사이에 배치됨에 따라, 후술하는 제1 연료전지층(210) 및 제2 연료전지층(220)을 기계적으로 분리할 수 있게 됨으로써 전기적 쇼트를 방지할 수 있게 된다.The separation wall 130 is formed in the area between the first fuel cell deposition groove 110 and the second fuel cell deposition groove 120 in the wafer layer 100, and the separation wall 130 is formed in the wafer layer 100. 1 As it is disposed between the fuel cell deposition groove 110 and the second fuel cell deposition groove 120, the first fuel cell layer 210 and the second fuel cell layer 220, which will be described later, can be mechanically separated. This makes it possible to prevent electrical shorts.

상기 제1 웨이퍼홀(141)은 복수개로 형성되며, 상기 웨이퍼층(100)의 하면 중 일면으로부터 상기 제1 연료전지 증착홈(110)으로 관통형성된다.The first wafer holes 141 are formed in plural numbers and are formed through one of the lower surfaces of the wafer layer 100 into the first fuel cell deposition groove 110.

또한, 상기 제2 웨이퍼홀(142)은 복수개로 형성되며, 상기 웨이퍼층(100)의 하면중 타면으로부터 상기 제1 연료전지 증착홈(110)으로 관통형성되는 복수개의 제2 웨이퍼홀(142)이 형성된다.In addition, the second wafer holes 142 are formed in plural numbers, and a plurality of second wafer holes 142 are formed penetrating from the other side of the lower surface of the wafer layer 100 to the first fuel cell deposition groove 110. This is formed.

상기 제1 웨이퍼홀(141)과 상기 제2 웨이퍼홀(142)이 형성됨에 따라, 상기 제1 웨이퍼홀(141)과 상기 제2 웨이퍼홀(142)을 통해 상기 제1 연료전지층(210) 및 상기 제2 연료전지층(220)으로 반응물이 외부에서 연속적으로 공급되며, 이후 생성물이 연속적으로 상기 웨이퍼층(100) 밖으로 제거된다. As the first wafer hole 141 and the second wafer hole 142 are formed, the first fuel cell layer 210 is formed through the first wafer hole 141 and the second wafer hole 142. And reactants are continuously supplied from the outside to the second fuel cell layer 220, and then products are continuously removed out of the wafer layer 100.

다시, 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛을 설명하면 다음과 같다.Referring again to FIG. 1, the thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention will be described as follows.

상기 복수개의 연료전지층(200)은 상기 복수개의 연료전지 증착홈에 각각 증착되며, 구체적으로 제1 연료전지층(210) 및 제2 연료전지층(220)을 포함한다.The plurality of fuel cell layers 200 are respectively deposited in the plurality of fuel cell deposition grooves, and specifically include a first fuel cell layer 210 and a second fuel cell layer 220.

상기 제1 연료전지층(210)은 상기 제1 연료전지 증착홈(110)에 증착되며, 제1 애노드층(211), 제1 전해질층(212) 및 제1 캐소드층(213)을 포함한다.The first fuel cell layer 210 is deposited in the first fuel cell deposition groove 110 and includes a first anode layer 211, a first electrolyte layer 212, and a first cathode layer 213. .

상기 제1 애노드층(211)은 상기 제2-1 구조층(112)에 증착되며, 상기 제1 애노드층(211)의 하면은 상기 제1 웨이퍼홀(141)과 연결된다.The first anode layer 211 is deposited on the 2-1 structural layer 112, and the lower surface of the first anode layer 211 is connected to the first wafer hole 141.

상기 제1 전해질층(212)은 상기 제1-1 구조층(111)의 적어도 일부분에 증착되되, 상기 제1 애노드층(211)의 상면과 연결된다.The first electrolyte layer 212 is deposited on at least a portion of the 1-1 structural layer 111 and is connected to the upper surface of the first anode layer 211.

상기 제1 캐소드층(213)은 하면의 일부분은 상기 제1 전해질층(212) 상면에 증착되고, 하면의 타부분은 상기 분리벽(130)의 상면에 증착된다.A portion of the lower surface of the first cathode layer 213 is deposited on the upper surface of the first electrolyte layer 212, and the other portion of the lower surface is deposited on the upper surface of the separation wall 130.

또한, 상기 제2 연료전지층(220)은 상기 제2 연료전지 증착홈(120)에 증착되며, 구체적으로 상기 제2 연료전지층(220)은 제2 애노드층(221), 제2 전해질층(222) 및 제2 캐소드층(223)을 포함한다.In addition, the second fuel cell layer 220 is deposited in the second fuel cell deposition groove 120, and specifically, the second fuel cell layer 220 includes a second anode layer 221 and a second electrolyte layer. (222) and a second cathode layer (223).

상기 제2 애노드층(221)은 상기 제2-2 구조층(122)에 증착되며, 상기 제2 애노드층(221)의 하면은 상기 제2 웨이퍼홀(142)과 연결된다.The second anode layer 221 is deposited on the 2-2 structural layer 122, and the lower surface of the second anode layer 221 is connected to the second wafer hole 142.

상기 제2 전해질층(222)은 상기 제1-2 구조층(121)의 상면의 적어도 일부분에 증착되되, 상기 제2 애노드층(221)의 상면과 연결된다. 즉, 상기 제2 애노드층(221)의 적어도 일부분이 노출되도록 상기 제2 전해질층(222)이 증착된다.The second electrolyte layer 222 is deposited on at least a portion of the upper surface of the 1-2 structural layer 121 and is connected to the upper surface of the second anode layer 221. That is, the second electrolyte layer 222 is deposited so that at least a portion of the second anode layer 221 is exposed.

상기 제2 캐소드층(223)은 하면의 일부분은 상기 제2 전해질층(222) 상면에 증착되고, 하면의 타부분은 상기 분리벽(130)의 상면에 증착된다.A portion of the lower surface of the second cathode layer 223 is deposited on the upper surface of the second electrolyte layer 222, and the other portion of the lower surface is deposited on the upper surface of the separation wall 130.

상기 인터커넥터(300)는 상기 복수개의 연료전지층(200)을 연결시킨다.The interconnector 300 connects the plurality of fuel cell layers 200.

즉, 상기 인터커넥터(300)는 상기 제1-2 구조층(121)의 상면의 타부분에 증착되되, 상기 인터커넥터(300)의 상면은 상기 제1 캐소드층(213)의 측면과 연결되고, 하면은 상기 제2 애노드층(221)과 연결된다.That is, the interconnector 300 is deposited on another part of the top surface of the 1-2 structural layer 121, and the top surface of the interconnector 300 is connected to the side of the first cathode layer 213. , the lower surface is connected to the second anode layer 221.

이에 따라, 상기 제1 연료전지층(210)과 상기 제2 연애노드층이 직렬 연결되며, 전해질층과 캐소드층의 단차를 최소화함에 따라 구조적 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.Accordingly, the first fuel cell layer 210 and the second love node layer are connected in series, and structural stability can be improved by minimizing the step between the electrolyte layer and the cathode layer.

도 3은 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법의 단계를 도시한 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법의 단계별 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the steps of the manufacturing method of the thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention, and Figures 4 and 5 are diagrams showing the steps of the manufacturing method of the thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention. This diagram is shown to explain a thin film solid oxide fuel cell stack unit.

도 3 내지 도 5에 따르면, 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법은 연료전지 증착홈 형성단계(S100), 웨이퍼홀 형성단계(S200), 연료전지층 증착단계(S300) 및 인터커넥터 증착단계(S400)를 포함한다.According to Figures 3 to 5, the method of manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention includes a fuel cell deposition groove forming step (S100), a wafer hole forming step (S200), a fuel cell layer deposition step (S300), and Includes an interconnector deposition step (S400).

상기 연료전지 증착홈 형성단계(S100)는 웨이퍼층(100)의 상면에 일정간격 이격되어 배치되는 복수개의 연료전지 증착홈을 형성하며, 이때, 상기 연료전지 증착홈 형성단계(S100)에서는 상기 웨이퍼층(100)의 상면 중 일면에 형성되는 제1 연료전지 증착홈(110) 및 상기 웨이퍼층(100)의 상면 중 타면에 형성되며, 상기 제1 연료전지 증착홈(110)과 이웃하게 배치되고, 상기 제1 연료전지 증착홈(110)과 동일한 형상으로 형성되는 제2 연료전지 증착홈(120)을 형성한다.The fuel cell deposition groove forming step (S100) forms a plurality of fuel cell deposition grooves disposed at regular intervals on the upper surface of the wafer layer 100. At this time, in the fuel cell deposition groove forming step (S100), the wafer A first fuel cell deposition groove 110 formed on one of the upper surfaces of the layer 100 and a first fuel cell deposition groove 110 formed on the other upper surface of the wafer layer 100 and disposed adjacent to the first fuel cell deposition groove 110 , a second fuel cell deposition groove 120 is formed in the same shape as the first fuel cell deposition groove 110.

구체적으로, 상기 연료전지 증착홈 형성단계(S100)는 제1 구조층 형성단계(S110) 및 제2 구조층 형성단계(S120)를 포함한다.Specifically, the fuel cell deposition groove forming step (S100) includes a first structural layer forming step (S110) and a second structural layer forming step (S120).

상기 제1 구조층 형성단계(S110)에서는 상기 웨이퍼층(100)의 상면 중 일면 및 타면 각각에 제1 깊이의 홈으로 식각하여 상기 제1-1 구조층(111) 및 상기 제1-2 구조층(121)을 형성한다.In the first structural layer forming step (S110), grooves of a first depth are etched on one side and the other of the upper surface of the wafer layer 100 to form the first structural layer 111 and the 1-2 structure. A layer 121 is formed.

이후, 상기 제2 구조층 형성단계(S120)에서는 상기 제1-1 구조층(111)의 상면 및 상기 제1-2 구조층(121)의 각각의 상면으로부터 제2 깊이의 홈으로 식각하여 상기 제2-1 구조층(112) 및 상기 제2-2 구조층(122)을 형성한다.Thereafter, in the second structural layer forming step (S120), a groove of a second depth is etched from the upper surface of the 1-1 structural layer 111 and the upper surface of the 1-2 structural layer 121, respectively. A 2-1 structural layer 112 and the 2-2 structural layer 122 are formed.

상기 웨이퍼홀 형성단계(S200)에서는 상기 제1 웨이퍼홀(141) 및 상기 제2 웨이퍼홀(142)을 형성한다.In the wafer hole forming step (S200), the first wafer hole 141 and the second wafer hole 142 are formed.

즉, 상기 웨이퍼홀 형성단계(S200)에서는 상기 웨이퍼층(100)의 하면 중 일면으로부터 상기 제1 연료전지 증착홈(110)으로 관통형성되도록 식각하여 상기 복수개의 제1 웨이퍼홀(141)을 형성하고, 동시에 상기 웨이퍼층(100)의 하면중 타면으로부터 상기 제2 연료전지 증착홈(120)으로 관통형성되도록 식각하여 상기 복수개의 제2 웨이퍼홀(142)을 형성한다.That is, in the wafer hole forming step (S200), the plurality of first wafer holes 141 are formed by etching from one of the lower surfaces of the wafer layer 100 to penetrate into the first fuel cell deposition groove 110. At the same time, the plurality of second wafer holes 142 are formed by etching the other side of the lower surface of the wafer layer 100 so as to penetrate into the second fuel cell deposition groove 120.

상기 연료전지층 증착단계(S300)에서는 상기 복수개의 연료전지 증착홈에 각각 층작되는 복수개의 연료전지층(200)을 증착하며, 이때, 상기 연료전지층 증착단계(S300)에서는 상기 제1 연료전지 증착홈(110)에 상기 제1 연료전지층(210)을 증착하고, 상기 제2 연료전지 증착홈(120)에 상기 제2 연료전지층(220)을 증착한다.In the fuel cell layer deposition step (S300), a plurality of fuel cell layers 200 are deposited in each of the plurality of fuel cell deposition grooves. At this time, in the fuel cell layer deposition step (S300), the first fuel cell The first fuel cell layer 210 is deposited in the deposition groove 110, and the second fuel cell layer 220 is deposited in the second fuel cell deposition groove 120.

구체적으로, 상기 연료전지층 증착단계(S300)는 애노드층 증착단계(S310), 전해질층 증착단계(S320) 및 캐소드층 증착단계(S330)를 포함한다.Specifically, the fuel cell layer deposition step (S300) includes an anode layer deposition step (S310), an electrolyte layer deposition step (S320), and a cathode layer deposition step (S330).

상기 애노드층 증착단계(S310)에서는 상기 제2-1 구조층(112) 및 상기 제2-2 구조층(122)에 각각 상기 제1 애노드층(211)을 및 상기 제2 애노드층(221)을 증착한다.In the anode layer deposition step (S310), the first anode layer 211 and the second anode layer 221 are formed on the 2-1 structural layer 112 and the 2-2 structural layer 122, respectively. is deposited.

상기 전해질층 증착단계(S320)에서는 상기 제1-1 구조층(111)의 적어도 일부분 및 상기 제1-2 구조층(121)의 적어도 일부분에 각각 상기 제1 전해질층(212) 및 상기 제2 전해질층(222)을 증착한다.In the electrolyte layer deposition step (S320), the first electrolyte layer 212 and the second electrolyte layer are formed on at least a portion of the 1-1 structural layer 111 and at least a portion of the 1-2 structural layer 121, respectively. An electrolyte layer 222 is deposited.

이후, 상기 캐소드층 증착단계(S330)에서 상기 제1 전해질층(212)의 상면 및 상기 제2 전해질층(222)의 상면에 각각 상기 제1 캐소드층(213) 및 상기 제2 캐소드층(223)을 증착한다.Thereafter, in the cathode layer deposition step (S330), the first cathode layer 213 and the second cathode layer 223 are formed on the upper surface of the first electrolyte layer 212 and the upper surface of the second electrolyte layer 222, respectively. ) is deposited.

상기 인터커넥터 증착단계(S400)에서는 상기 복수개의 연료전지층(200)을 연결하는 인터커넥터(300)를 증착한다.In the interconnector deposition step (S400), an interconnector 300 connecting the plurality of fuel cell layers 200 is deposited.

이때, 상기 인터커넥터(300)를 상기 제1-2 구조층(121)의 상면에 증착되되, 상기 인터커넥터(300)의 상면은 상기 제1 캐소드층(213)과 연결되고, 상기 인터커넥터(300)의 하면은 상기 제2 애노드층(221)과 연결되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the interconnector 300 is deposited on the upper surface of the 1-2 structural layer 121, and the upper surface of the interconnector 300 is connected to the first cathode layer 213, and the interconnector ( It is preferable that the lower surface of 300) be connected to the second anode layer 221.

도 6은 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법의 연료전지 증착홈 형성단계(S100)에서 발생되는 모따기 형상 형성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating the formation of a chamfer shape generated in the fuel cell deposition groove forming step (S100) of the method for manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention.

도 6의 도시와 같이, 상기연료전지 증착홈 형성단계(S100)에서는 상기 연료전지 증착홈을 형성하기 위하여 식각을 수행하며, 이 과정에서 상기 연료전지 증착홈의 모서리 부분에 모따기 형상(C)이 형성된다.As shown in FIG. 6, in the fuel cell deposition groove forming step (S100), etching is performed to form the fuel cell deposition groove, and in this process, a chamfer shape (C) is formed at the corner of the fuel cell deposition groove. is formed

상기 모따기 형상(C)이 형성됨에 따라, 애노드, 전해질, 캐소드가 안정적으로 증착될 수 있어 연료전지의 구조가 더 안정화되는 동시에 접촉 표면적이 증가하여 성능이 증가하게 된다.As the chamfer shape (C) is formed, the anode, electrolyte, and cathode can be stably deposited, thereby making the structure of the fuel cell more stable and at the same time increasing the contact surface area, thereby increasing performance.

도 7은 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법의 연료전지층 증착단계(S300)에서 발생되는 테일(tail) 형상 형성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating the formation of a tail shape occurring in the fuel cell layer deposition step (S300) of the method for manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention.

도 7의 도시와 같이, 상기 캐소드층 증착단계(S330)에서 상기 전해질층 상부에 상기 캐소드층이 증착되는 경우, 상기 캐소드 층의 하부 영역에는 테일(T)이 형성된다.As shown in FIG. 7, when the cathode layer is deposited on top of the electrolyte layer in the cathode layer deposition step (S330), a tail (T) is formed in the lower region of the cathode layer.

또한, 상기 인터커넥터 증착단계(S400)에서 상기 인터커넥터(300)를 증착하는 과정에서, 상기 인터커넥터(300)는 상기 제1 캐소드층(213)을 상면을 덮는 테일 및 상기 제2 전해질층(222)을 덮는 테일(T)이 형성된다.In addition, in the process of depositing the interconnector 300 in the interconnector deposition step (S400), the interconnector 300 has a tail covering the upper surface of the first cathode layer 213 and the second electrolyte layer ( A tail (T) covering 222) is formed.

이와 같이, 상기 캐소드층 및 상기 인터커넥터(300)에 테일(T)이 형성됨에 따라, 결과적으로 연료전지층(200)의 보다 안정적인 집전이 수행될 수 있게 된다.In this way, as the tail T is formed in the cathode layer and the interconnector 300, more stable current collection of the fuel cell layer 200 can be performed.

또한, 상기 테일(T)의 형상에 의하여 접촉면적이 증가하여 전기저항이 감소하고 성능이 증가하게 된다.In addition, the shape of the tail (T) increases the contact area, thereby reducing electrical resistance and increasing performance.

이 외, 본 발명에 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법의 설명은 상술한 본 발명에 따른 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 설명과 대응되므로 이에 대한 설명은 생략한다.In addition, since the description of the method of manufacturing the thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention corresponds to the description of the thin film solid oxide fuel cell stack unit according to the present invention described above, the description thereof is omitted.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention have been shown and described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is not limited to the gist of the present invention as claimed in the patent claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art in the technical field to which the invention pertains, and these modified embodiments should not be understood individually from the technical idea or perspective of the present invention.

100: 웨이퍼층
110: 제1 연료전지 증착홈
111: 제1-1 구조층
112: 제2-1 구조층
120: 제2 연료전지 증착홈
121: 제1-2 구조층
122: 제2-2 구조층
130: 분리벽
141: 제1 웨이퍼홀
142: 제2 웨이퍼홀
200: 연료전지층
210: 제1 연료전지층
211: 제1 애노드층
212: 제1 전해질층
213: 제1 캐소드층
220: 제2 연료전지층
221: 제2 애노드층
222: 제2 전해질층
223: 제2 캐소드층
300: 인터커넥터
C: 모따기 형상
T: 테일100: wafer layer
110: First fuel cell deposition groove
111: 1-1 structural layer
112: 2-1 structural layer
120: Second fuel cell deposition groove
121: 1-2 structural layer
122: 2-2 structural layer
130: separation wall
141: first wafer hole
142: Second wafer hole
200: Fuel cell layer
210: First fuel cell layer
211: first anode layer
212: first electrolyte layer
213: first cathode layer
220: Second fuel cell layer
221: second anode layer
222: second electrolyte layer
223: second cathode layer
300: interconnector
C: Chamfer shape
T: tail

Claims (14)

박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛에 있어서,
상면에 일정간격 이격되어 배치되는 복수개의 연료전지 증착홈이 형성되는 웨이퍼층;
상기 복수개의 연료전지 증착홈에 각각 증착되는 복수개의 연료전지층;
상기 복수개의 연료전지층을 연결시키는 인터커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛.In the thin film solid oxide fuel cell stack unit,
A wafer layer in which a plurality of fuel cell deposition grooves are formed on the upper surface at regular intervals;
a plurality of fuel cell layers respectively deposited in the plurality of fuel cell deposition grooves;
A thin film solid oxide fuel cell stack unit comprising an interconnector connecting the plurality of fuel cell layers. 제1항에 있어서,
상기 복수개의 연료전지 증착홈은,
상기 웨이퍼층의 상면 중 일면에 형성되는 제1 연료전지 증착홈; 및
상기 웨이퍼층의 상면 중 타면에 형성되며, 상기 제1 연료전지 증착홈과 이웃하게 배치되고, 상기 제1 연료전지 증착홈과 동일한 형상으로 형성되는 제2 연료전지 증착홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛.According to paragraph 1,
The plurality of fuel cell deposition grooves are,
A first fuel cell deposition groove formed on one of the upper surfaces of the wafer layer; and
A second fuel cell deposition groove is formed on the other of the upper surfaces of the wafer layer, is disposed adjacent to the first fuel cell deposition groove, and is formed in the same shape as the first fuel cell deposition groove. Thin film solid oxide fuel cell stack unit. 제2항에 있어서,
상기 복수개의 연료전지층은,
상기 제1 연료전지 증착홈에 증착되는 제1 연료전지층; 및
상기 제2 연료전지 증착홈에 증착되는 제2 연료전지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛.According to paragraph 2,
The plurality of fuel cell layers,
a first fuel cell layer deposited in the first fuel cell deposition groove; and
A thin film solid oxide fuel cell stack unit comprising a second fuel cell layer deposited in the second fuel cell deposition groove. 제3항에 있어서,
상기 제1 연료전지 증착홈은,
상기 웨이퍼층의 상면으로부터 제1 깊이의 홈으로 형성된 제1-1 구조층; 및
상기 제1-1 구조층의 상면으로부터 제2 깊이의 홈으로 형성된 제2-1 구조층을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛.According to paragraph 3,
The first fuel cell deposition groove is,
A 1-1 structural layer formed with a groove of a first depth from the upper surface of the wafer layer; and
A thin film solid oxide fuel cell stack unit comprising a 2-1 structural layer formed as a groove of a second depth from the upper surface of the 1-1 structural layer. 제4항에 있어서,
상기 제1 연료전지층은,
상기 제2-1 구조층에 증착되는 제1 애노드층;
상기 제1-1 구조층의 적어도 일부분에 증착되는 제1 전해질층; 및
상기 제1 전해질층 상면에 증착되는 제1 캐소드층을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛.According to paragraph 4,
The first fuel cell layer is,
a first anode layer deposited on the 2-1 structural layer;
a first electrolyte layer deposited on at least a portion of the 1-1 structural layer; and
A thin film solid oxide fuel cell stack unit comprising a first cathode layer deposited on the first electrolyte layer. 제5항에 있어서,
상기 제2 연료전지 증착홈은,
상기 웨이퍼층의 상면으로부터 제1 깊이의 홈으로 형성된 제1-2 구조층; 및
상기 제1-2 구조층의 상면으로부터 제2 깊이의 홈으로 형성된 제2-2 구조층을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛.According to clause 5,
The second fuel cell deposition groove is,
a 1-2 structural layer formed as a groove of a first depth from the upper surface of the wafer layer; and
A thin film solid oxide fuel cell stack unit comprising a 2-2 structural layer formed as a groove of a second depth from the upper surface of the 1-2 structural layer. 제6항에 있어서,
상기 제2 연료전지층은,
상기 제2-2 구조층에 증착되는 제2 애노드층;
상기 제1-2 구조층의 적어도 일부분에 증착되는 제2 전해질층; 및
상기 제2 전해질층 상면에 증착되는 제2 캐소드층을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체 산화물 연료전지 스택유닛.According to clause 6,
The second fuel cell layer,
a second anode layer deposited on the 2-2 structural layer;
a second electrolyte layer deposited on at least a portion of the first-second structural layer; and
A thin film solid oxide fuel cell stack unit comprising a second cathode layer deposited on an upper surface of the second electrolyte layer. 제2항에 있어서,
상기 웨이퍼층은 상기 웨이퍼층의 하면 중 일면으로부터 상기 제1 연료전지 증착홈으로 관통형성되는 복수개의 제1 웨이퍼홀 및 상기 웨이퍼층의 하면중 타면으로부터 상기 제1 연료전지 증착홈으로 관통형성되는 복수개의 제2 웨이퍼홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛.According to paragraph 2,
The wafer layer includes a plurality of first wafer holes formed through one of the lower surfaces of the wafer layer to the first fuel cell deposition groove and a plurality of first wafer holes formed through the other lower surface of the wafer layer into the first fuel cell deposition groove. A thin film solid oxide fuel cell stack unit characterized in that two second wafer holes are formed. 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법에 있어서,
웨이퍼층의 상면에 일정간격 이격되어 배치되는 복수개의 연료전지 증착홈을 형성하는 연료전지 증착홈 형성단계;
상기 복수개의 연료전지 증착홈에 각각 층작되는 복수개의 연료전지층을 증착하는 연료전지층 증착단계; 및
상기 복수개의 연료전지층을 연결하는 인터커넥터를 증착하는 인터커넥터 증착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법.In the method of manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit,
A fuel cell deposition groove forming step of forming a plurality of fuel cell deposition grooves disposed at regular intervals on the upper surface of the wafer layer;
A fuel cell layer deposition step of depositing a plurality of fuel cell layers each layered on the plurality of fuel cell deposition grooves; and
A method of manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit comprising: an interconnector deposition step of depositing an interconnector connecting the plurality of fuel cell layers. 제9항에 있어서,
상기 연료전지 증착홈 형성단계에서는 상기 웨이퍼층의 상면 중 일면에 형성되는 제1 연료전지 증착홈 및 상기 웨이퍼층의 상면 중 타면에 형성되며, 상기 제1 연료전지 증착홈과 이웃하게 배치되고, 상기 제1 연료전지 증착홈과 동일한 형상으로 형성되는 제2 연료전지 증착홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법.According to clause 9,
In the fuel cell deposition groove forming step, a first fuel cell deposition groove is formed on one of the upper surfaces of the wafer layer and a second fuel cell deposition groove is formed on the other upper surface of the wafer layer, and is disposed adjacent to the first fuel cell deposition groove, A method of manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit, characterized by forming a second fuel cell deposition groove formed in the same shape as the first fuel cell deposition groove. 제10항에 있어서,
상기 연료전지 증착홈 형성단계는,
상기 웨이퍼층의 상면 중 일면 및 타면 각각에 제1 깊이의 홈으로 형성된 제1-1 구조층 및 제1-2 구조층을 형성하는 제1 구조층 형성단계;
상기 제1-1 구조층의 상면 및 상기 제1-2 구조층의 각각의 상면으로부터 제2 깊이의 홈으로 형성된 제2-1 구조층 및 제 2-2 구조층을 형성하는 제2 구조층 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법.According to clause 10,
The fuel cell deposition groove forming step is,
A first structural layer forming step of forming a 1-1 structural layer and a 1-2 structural layer formed with grooves of a first depth on each of one upper surface and the other surface of the wafer layer;
Forming a second structural layer forming a 2-1 structural layer and a 2-2 structural layer formed with a groove of a second depth from each of the upper surface of the 1-1 structural layer and the upper surface of the 1-2 structural layer. A method of manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit comprising the steps: 제10항에 있어서,
상기 연료전지 증착홈 형성단계가 수행된 이후, 상기 웨이퍼층의 하면 중 일면으로부터 상기 제1 연료전지 증착홈으로 관통형성되는 복수개의 제1 웨이퍼홀 및 상기 웨이퍼층의 하면중 타면으로부터 상기 제2 연료전지 증착홈으로 관통형성되는 복수개의 제2 웨이퍼홀을 형성하는 웨이퍼홀 형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법.According to clause 10,
After the fuel cell deposition groove forming step is performed, a plurality of first wafer holes are formed penetrating into the first fuel cell deposition groove from one of the lower surfaces of the wafer layer and the second fuel is formed from the other of the lower surfaces of the wafer layer. A method of manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit, further comprising a wafer hole forming step of forming a plurality of second wafer holes formed through the battery deposition groove. 제11항에 있어서,
상기 연료전지층 증착단계에서는 상기 제1 연료전지 증착홈에 제1 연료전지층을 증착하고, 상기 제2 연료전지 증착홈에 제2 연료전지층을 증착하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법.According to clause 11,
In the fuel cell layer deposition step, a thin film solid oxide fuel cell stack characterized in that a first fuel cell layer is deposited in the first fuel cell deposition groove, and a second fuel cell layer is deposited in the second fuel cell deposition groove. Method of manufacturing the unit. 제13항에 있어서,
상기 연료전지층 증착단계는,
상기 제2-1 구조층 및 상기 제2-2 구조층에 각각 제1 애노드층을 및 제2 애노드층을 증착하는 애노드층 증착단계;
상기 제1-1 구조층의 적어도 일부분 및 상기 제1-2 구조층의 적어도 일부분에 각각 제1 전해질층 및 제2 전해질층을 증착하는 전해질층 증착단계;
상기 제1 전해질층의 상면 및 상기 제2 전해질층의 상면에 각각 제1 캐소드층 및 제2 캐소드층을 증착하는 캐소드층 증착단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 고체산화물 연료전지 스택 유닛의 제조 방법.According to clause 13,
The fuel cell layer deposition step is,
An anode layer deposition step of depositing a first anode layer and a second anode layer on the 2-1 structural layer and the 2-2 structural layer, respectively;
An electrolyte layer deposition step of depositing a first electrolyte layer and a second electrolyte layer on at least a portion of the 1-1 structural layer and at least a portion of the 1-2 structural layer, respectively;
A method of manufacturing a thin film solid oxide fuel cell stack unit, comprising a cathode layer deposition step of depositing a first cathode layer and a second cathode layer on the upper surface of the first electrolyte layer and the upper surface of the second electrolyte layer, respectively. .
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