WO2018169207A1 - 태양 전지 - Google Patents

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WO2018169207A1
WO2018169207A1 PCT/KR2018/001571 KR2018001571W WO2018169207A1 WO 2018169207 A1 WO2018169207 A1 WO 2018169207A1 KR 2018001571 W KR2018001571 W KR 2018001571W WO 2018169207 A1 WO2018169207 A1 WO 2018169207A1
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layer
vii compound
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silicon layer
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PCT/KR2018/001571
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안도열
양승현
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주식회사 페타룩스
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    • Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell, and more particularly, to a tandem structured solar cell in which vertically stacked photovoltaic layers absorbing different wavelengths.
  • a solar cell is used for the photovoltaic power generation.
  • a solar cell is a device that converts solar energy into electrical energy, and has a junction form of a p-type semiconductor and an n-type semiconductor, and a basic structure is It is the same as a diode.
  • Most solar cells consist of large-area pn junction diodes.
  • the basic requirements for solar cells for photovoltaic energy conversion are that the p-type semiconductor region has a small electron density and a large hole density (n-type semiconductor region has a large electron density and a small hole density, the electrons must be asymmetrically present in the semiconductor structure.
  • a diode composed of a junction between a p-type semiconductor and an n-type semiconductor causes an imbalance of charge due to diffusion due to a concentration gradient of carriers, and thus an electric field is formed, which causes an electric field. Carrier diffusion does not occur.
  • the band gap energy which is the energy difference between the conduction band and the valence band of the material
  • electrons that receive light energy are excited as conduction bands in the valence band. (excite)
  • the electrons excited by the conduction band can move freely, and holes are generated in the valence band where electrons escape.
  • an excess carrier This is called an excess carrier, and the excess carrier diffuses due to the difference in concentration in the conduction band or the valence band.
  • electrons excited in the p-type semiconductor and holes made in the n-type semiconductor are called minority carriers, respectively, and carriers in the p-type semiconductor or the n-type semiconductor before bonding (that is, holes of the p-type semiconductor and n
  • the electrons of the type semiconductors are called majority carriers separately from minority carriers.
  • the majority carriers are disturbed by flow due to the energy barrier created by the electric field, but electrons, which are the minority carriers of the p-type semiconductor, may move toward the n-type semiconductor.
  • the diffusion of the minority carriers causes a potential drop in the pn junction diode, and when the electromotive force generated at the anode terminal of the pn junction diode is connected to an external circuit, it acts as a solar cell.
  • Korean Patent No. 10-1667631, 'Thin Film Solar Cell and Manufacturing Method Thereof' discloses a thin film solar cell in which two photovoltaic layers using a silicon semiconductor are vertically formed.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a solar cell capable of improving the light efficiency.
  • the solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention for solving this problem includes a group I-VII compound photovoltaic layer, a silicon photovoltaic layer, a first electrode and a second electrode.
  • the group I-VII compound photovoltaic layer includes a type I-VII compound layer and a type I-VII compound layer.
  • the type I-VII compound layer includes a type 1 impurity.
  • the type I-VII compound layer is formed under the type I-VII compound layer and includes a type II impurity for forming a polarity opposite to the type I impurity.
  • the silicon photovoltaic layer includes a first type silicon layer and a second type silicon layer.
  • the type 1 silicon layer is formed under the type I-VII compound layer and includes a type 1 dopant.
  • the second type silicon layer is formed under the first type silicon layer, and includes a second type dopant for forming a polarity opposite to the first type dopant.
  • the first electrode is formed under the second type silicon layer.
  • the second electrode is formed on the first type I-VII compound layer to expose the first type I-VII compound layer.
  • the Group I-VII compounds include CuCl, CuBr, CuI, AgBr, AgI and CuF, AgF, AgCl, AuF, AuCl, AuBr, AuI, CuFCl, CuBrF, CuFI, CuClBr, CuClI, CuBrI, AgFCl, AgFBr, AgFI, AgClBr, AgClI, AgBrI, AuFCl, AuFBr, AuFI, AuClBr, AuClI, AuBrI, CuF-ClBr, CuFClI, CuFBrI, CuIBrCl, AgFClI, AgFBrI, AgClBrI, AuFClBr may be Au, ClF
  • first type and the second type are p-type and n-type, or n-type or p-type, respectively.
  • group I-VII compound photovoltaic layer may further include an undoped group I-VII compound layer formed between the type I-VII compound layer and the type I-VII compound layer.
  • the silicon photovoltaic layer may further include an undoped silicon layer formed between the first type silicon layer and the second type silicon layer.
  • a solar cell includes a group I-VII compound photovoltaic layer, a silicon photovoltaic layer, and an electrode.
  • the group I-VII compound photovoltaic layer includes a transparent electrode layer and a group I-VII compound layer formed under the transparent electrode layer.
  • the silicon photovoltaic layer includes a first type silicon layer and a second type silicon layer.
  • the type 1 silicon layer is formed under the group I-VII compound layer and includes a type 1 dopant.
  • the second type silicon layer is formed under the first type silicon layer, and includes a second type dopant for forming a polarity opposite to the first type dopant.
  • the electrode is formed under the second type silicon layer.
  • the Group I-VII compounds include CuCl, CuBr, CuI, AgBr, AgI and CuF, AgF, AgCl, AuF, AuCl, AuBr, AuI, CuFCl, CuBrF, CuFI, CuClBr, CuClI, CuBrI, AgFCl, AgFBr, AgFI, AgClBr, AgClI, AgBrI, AuFCl, AuFBr, AuFI, AuClBr, AuClI, AuBrI, CuF-ClBr, CuFClI, CuFBrI, CuIBrCl, AgFClI, AgFBrI, AgClBrI, AuFClBr, Au can contain Au
  • the group I-VII compound may include any one of oxygen (O), sulfur (S), selenium (Se).
  • the transparent electrode layer may include indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • the silicon photovoltaic layer may further include an undoped silicon layer formed between the first type silicon layer and the second type silicon layer.
  • the solar cell according to the present invention can improve light utilization efficiency by arranging photovoltaic layers having different absorption wavelength regions up and down.
  • the group I-VII compound and the silicon has a similar lattice constant, so that a high quality thin film can be formed to further improve light utilization efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a solar cell according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view of a solar cell according to yet another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for obtaining main parameters for contact between the group I-VII compound photovoltaic layer and the silicon photovoltaic layer.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a solar cell according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the solar cell 100 includes a group I-VII compound photovoltaic layer 110, a silicon photovoltaic layer 120, a first electrode 140, and a second electrode 130.
  • the first type and the second type are p-type and n-type, or n-type or p-type, respectively. In other words, if the first type is p-type, the second type is n-type; on the contrary, if the first type is n-type, the second type is p-type.
  • the group I-VII compound photovoltaic layer 110 includes a type I-VII compound layer 111 and a type I-VII compound layer 112.
  • the type I-VII compound layer 111 may include type 1 impurities.
  • the type I-VII compound layer 112 is formed under the type I-VII compound layer 111 and includes a type II impurity for forming a polarity opposite to the type I impurity. .
  • the Group I-VII compounds include CuCl, CuBr, CuI, AgBr, AgI and CuF, AgF, AgCl, AuF, AuCl, AuBr, AuI, CuFCl, CuBrF, CuFI, CuClBr, CuClI, CuBrI, AgFCl, AgFBr, AgFI, AgClBr, AgClI, AgBrI, AuFCl, AuFBr, AuFI, AuClBr, AuClI, AuBrI, CuF-ClBr, CuFClI, CuFBrI, CuIBrCl, AgFClI, AgFBrI, AgClBrI, AuFClBr may be Au, ClF
  • the p-type impurity may be oxygen (O), sulfur (S), selenium (Se), or the like
  • the n-type impurity may be zinc (Zn), magnesium (Mg), or the like.
  • the silicon photovoltaic layer 120 includes a first type silicon layer 121 and a second type silicon layer 122.
  • the first type silicon layer 121 and the second type silicon layer 122 may be formed of amorphous silicon or crystalline silicon.
  • the first type silicon layer 121 is formed under the second type I-VII compound layer 112 and includes a first type dopant.
  • the second type silicon layer 122 is formed under the first type silicon layer 121 and includes a second type dopant for forming a polarity opposite to the first type dopant.
  • the p-type dopant may be boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), and the like
  • the n-type dopant may be phosphorus (P), arsenic (As), or the like.
  • the I-VII compound semiconductor has a lattice constant similar to that of silicon, so that a thin film of good quality can be formed. That is, the group I-VII compound photovoltaic layer 110 has a lattice constant similar to that of the silicon photovoltaic layer 120, thereby forming a thin film of good quality.
  • silicon has a diamond structure
  • caper chloride (CuCl) also has a diamond structure
  • the (111) face of the silicon substrate is suitable for the crystal structure of the I-VII compound semiconductor, which may be stacked on the substrate.
  • I-V compound semiconductors can have relatively large exciton binding energy, eg, at least twice as much exciton binding energy as those of group III nitrides, thereby improving quantum efficiency. .
  • the Group I-VII compound photovoltaic layer 110 is When the silicon photovoltaic layer 120 is stacked, the light utilization efficiency may be improved.
  • the group I-VII compound photovoltaic layer 110 since the absorption wavelength region of the group I-VII compound photovoltaic layer 110 is a wavelength region shorter than that of the silicon photovoltaic layer 120, the group I-VII compound photovoltaic layer 110 becomes an incident surface of light. desirable. In this case, the long-wavelength light is not absorbed by the group I-VII compound photovoltaic layer 110 and reaches the silicon photovoltaic layer 120, but conversely, when the silicon photovoltaic layer 120 is located above, the long wavelength This is because it absorbs not only light but also light of short wavelength.
  • the first electrode 140 is formed under the second type silicon layer 122. Since the first electrode 140 is positioned on the opposite side of the incident surface of the light, the first electrode 140 may be formed to cover the entire bottom of the second type silicon layer 122. In addition, in order to increase the light utilization efficiency, the light having a high light reflectance may be formed so that the light reaching the lower surface of the second type silicon layer 122 may be reflected upward.
  • the second electrode 130 is formed on the first type I-VII compound layer 111 to expose the first type I-VII compound layer 111. Light is incident through the exposed region of the group 1 type I-VII compound layer 111.
  • the group I-VII compound photovoltaic layer 110 includes the type I-VII compound layer 111 and the second type I-.
  • An undoped Group I-VII compound layer 113 formed between the Group VII compound layers 112 may be further included.
  • the silicon photovoltaic layer 120 may further include an undoped silicon layer 123 formed between the first type silicon layer 121 and the second type silicon layer 122.
  • any one of the undoped group I-VII compound layer 113 and the undoped silicon layer 123 is formed. Only one may be formed.
  • a pattern may be formed on the exposed surface of the Group I-VII compound type 111 to prevent total reflection of sunlight and increase the amount of incident light.
  • An antireflection film may be formed on the surface of the group VII compound layer 111.
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view of a solar cell according to yet another exemplary embodiment of the present invention.
  • the solar cell 300 includes a group I-VII compound photovoltaic layer 310, a silicon photovoltaic layer 120, and an electrode 140.
  • the group I-VII compound photovoltaic layer 310 includes a transparent electrode layer 312 and a group I-VII compound layer 311 formed under the transparent electrode layer 312.
  • the transparent electrode layer 312 may include indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), which is an optically transparent and conductive material.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • the Group I-VII compound constituting the Group I-VII compound layer 311 is CuCl, CuBr, CuI, AgBr, AgI and CuF, AgF, AgCl, AuF, AuCl, AuBr, AuI, CuFCl, CuBrF, CuFI, CuClBr, CuClI, CuBrI, AgFCl, AgFBr, AgFI, AgClBr, AgClI, AgBrI, AuFCl, AuFBr, AuFI, AuClBr, AuClI, AuBrI, CuF-ClBr, CuFClI, CuFBrI, CuIBrClF, AgFCI Ag AuFClBr, AuFClI, or AuClBrI.
  • a pn junction is formed between the group I-VII compounds in contact with indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • the transparent electrode layer 312 is made of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) as in the present embodiment, the incident area of light can be increased.
  • the group I-VII compound layer 311 may further include a p-type impurity. Therefore, the Group I-VII compound constituting the Group I-VII compound layer 311 may include any one of oxygen (O), sulfur (S), and selenium (Se).
  • the silicon photovoltaic layer 120 includes a first type silicon layer 121 and a second type silicon layer 122.
  • the first type silicon layer 121 is formed under the group I-VII compound layer 311 and includes a first type dopant.
  • the second type silicon layer 122 is formed under the first type silicon layer 121 and includes a second type dopant for forming a polarity opposite to the first type dopant.
  • the silicon photovoltaic layer 120 may further include an undoped silicon layer (not shown) formed between the first type silicon layer 121 and the second type silicon layer 122.
  • the electrode 140 is formed under the second type silicon layer 122. Since the electrode 140 is positioned on the opposite side of the incident surface of the light, the electrode 140 may be formed to cover the entire bottom of the second type silicon layer 122. In addition, in order to increase the light utilization efficiency, the light having a high light reflectance may be formed so that the light reaching the lower surface of the second type silicon layer 122 may be reflected upward.
  • FIG. 4 is a diagram for obtaining main parameters for contact between the group I-VII compound photovoltaic layer and the silicon photovoltaic layer.
  • Equation 1 The mathematical expression for the photon flux ⁇ shown in FIG. 4 may be expressed as Equation 1 below.
  • Equation 2 the probability G (x) in which one photon generates an electron-hole pair may be expressed by Equation 2 below.
  • R is the reflection coefficient
  • Equation 3 the minority carrier density ⁇ p n (x) of the quasi neutral region is represented by Equation 3 below.
  • D p is the diffusion constant of the hole
  • ⁇ p is the excess-minority-carrier lifetime
  • Equation 4 The homogeneous solution of Equation 3 above can be obtained as Equation 4 below.
  • Equation 3 when Equation 3 is applied to a hole, it may be expressed as Equation 5 below.
  • Equation 6 For Equation 6, as shown in Fig. 4, when the boundary condition is applied, it is expressed as Equation 7 below.
  • Equation 8 the current Jp due to the hole is expressed by Equation 8 below.
  • Equation 9 Equation 9
  • D n is the diffusion constant of the electron
  • ⁇ n is the excess-minority-carrier lifetime
  • Equation 10 For Equation 10, as shown in Fig. 4, when the boundary condition is applied, it is expressed as Equation 11 below.
  • Equation 12 the current Jn by the electrons is expressed by Equation 12 below.
  • Equation 14 the current in the depletion region is expressed by Equation 14 below.
  • Equation 14 is an expression according to a predetermined wavelength, and thus can be expressed as in Equation 15 below.
  • Equation 17 main parameters of the solar cell can be obtained as shown in Equation 17 below.
  • the solar cell according to the present invention can improve light utilization efficiency by arranging photovoltaic layers having different absorption wavelength regions up and down.
  • the group I-VII compound and the silicon has a similar lattice constant, so that a high quality thin film can be formed to further improve light utilization efficiency.

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Abstract

광 이용효율을 향상시킬 수 있는 태양 전지가 개시된다. 이러한 태양 전지는 I-VII족 화합물 광기전층, 실리콘 광기전층, 제1 전극 및 제2 전극을 포함한다. 상기 I-VII족 화합물 광기전층은 제1형 I-VII족 화합물층 및 제2형 I-VII족 화합물층을 포함한다. 상기 제1형 I-VII족 화합물층은 제1형 불순물을 포함한다. 상기 제2형 I-VII족 화합물층은 상기 제1형 I-VII족 화합물층 하부에 형성되고, 상기 제1형 불순물과 반대의 극성을 형성하기 위한 제2형 불순물을 포함한다. 상기 실리콘 광기전층은 제1형 실리콘층 및 제2형 실리콘층을 포함한다. 상기 제1형 실리콘층은 상기 제2형 I-VII족 화합물층 하부에 형성되고, 제1형 도펀트를 포함한다. 상기 제2형 실리콘층은 상기 제1형 실리콘층 하부에 형성되고, 상기 제1형 도펀트와 반대의 극성을 형성하기 위한 제2형 도펀트를 포함한다. 상기 제1 전극은 상기 제2형 실리콘층 하부에 형성된다. 상기 제2 전극은 상기 제1형 I-VII족 화합물층 상부에, 상기 제1형 I-VII족 화합물층을 노출시키도록 형성된다.

Description

태양 전지
본 발명은 태양 전지에 관한 것으로, 보다 상세히, 서로 다른 파장을 흡수하는 광기전층을 수직으로 적층한 탠덤 구조형 태양 전지에 관한 것이다.
화석연료의 사용으로 이산화탄소가 급격히 증가됨에 따라서 수많은 환경적인 문제들이 대두되고 있다. 그에 따라서 풍력 발전, 조력 발전 등과 함께 태양광 발전 등 대체 에너지 개발이 주목되고 있다.
특히나, 태양광 발전은 넓은 장소가 아닌 곳에서도 저비용으로 설치가 가능하여 여러 장소에서 설치되고 있다. 이러한 태양광 발전에는 태양 전지가 사용되는데, 일반적으로 태양 전지(solar cell)는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변화시키는 소자로서, p형 반도체와 n형 반도체의 접합(junction) 형태를 가지며 기본 구조는 다이오드(diode)와 동일하다.
대부분 태양 전지는 대면적의 pn 접합 다이오드로 이루어져 있으며, 광전 에너지 변환(photovoltatic energy conversion)을 위해 태양 전지가 기본적으로 갖춰야하는 조건은 p형 반도체 영역은 작은 전자밀도(electron density)와 큰 정공밀도(hole density)를 가지고 n형 반도체 영역은 큰 전자밀도와 작은 정공밀도를 가짐으로써, 반도체 구조 내에서 전자들이 비대칭적으로 존재해야 한다는 것이다.
따라서, 열적 평행 상태에서 p형 반도체와 n형 반도체의 접합으로 이루어진 다이오드에서는 캐리어(carrier)의 농도 구배에 의한 확산으로 전하(charge)의 불균형이 생기고, 이로 인해 전기장(electric field)이 형성되어 더이상 캐리어의 확산이 일어나지 않게 된다. 이와 같은 다이오드에 그 물질의 전도대(conduction band)와 가전자대(valence band) 사이의 에너지 차이인 밴드갭 에너지(band gap energy) 이상의 빛을 가했을 경우에 빛 에너지를 받은 전자들은 가전자대에서 전도대로 여기(excite)된다. 이때, 전도대로 여기된 전자들은 자유롭게 이동할수 있게 되며, 가전자대에 는 전자들이 빠져나간 자리에 정공이 생성된다. 이것을 과잉(excess) 캐리어라고 하며 상기 과잉 캐리어는 전도대 또는 가전자대 내에서 농도 차이에 의해 확산하게 된다. 이때, p형 반도체에서 여기된 전자들과 n형 반도체에서 만들어진 정공은 각각 소수 캐리어(minority carrier)라고 칭하며, 기존 접합 전의 p형 반도체 또는 n형 반도체 내의 캐리어(즉, p형 반도체의 정공 및 n형 반도체의 전자)는 소수 캐리어와 구분하여 다수 캐리어 (majority carrier)라고 칭한다.
상기 다수 캐리어들은 전기장으로 생긴 에너지 장벽(energy barrier) 때문에 흐름의 방해를 받지만 p형 반도체의 소수 캐리어인 전자는 n형 반도체 쪽으로 이동할 수 있다. 상기 소수 캐리어의 확산에 의해 pn 접합 다이오드 내부에 전압 차(potential drop)가 생기게 되며, 상기 pn 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하면 태양 전지로서 작용하게 된다.
이러한 태양 전지는 아직까지 광효율이 좋지 못해서 광효율을 향상시키고자 하는 많은 연구들이 진행되고 있다.
예컨대, 대한민국 등록특허 10-1667631, '박막 태양 전지 및 그의 제조 방법'에는 실리콘 반도체를 이용한 두개의 광기전층이 수직으로 형성된 박막 태양 전지가 개시되어 있다.
그러나, 두개의 광기전층 모두 실리콘을 사용하여 흡수 파장의 대역이 크게 차이가 없어 광의 이용효율에 한계가 있다.
그에 따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 광 효율을 향상시킬 수 있는 태양 전지를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 태양 전지는 I-VII족 화합물 광기전층, 실리콘 광기전층, 제1 전극 및 제2 전극을 포함한다. 상기 I-VII족 화합물 광기전층은 제1형 I-VII족 화합물층 및 제2형 I-VII족 화합물층을 포함한다. 상기 제1형 I-VII족 화합물층은 제1형 불순물을 포함한다. 상기 제2형 I-VII족 화합물층은 상기 제1형 I-VII족 화합물층 하부에 형성되고, 상기 제1형 불순물과 반대의 극성을 형성하기 위한 제2형 불순물을 포함한다. 상기 실리콘 광기전층은 제1형 실리콘층 및 제2형 실리콘층을 포함한다. 상기 제1형 실리콘층은 상기 제2형 I-VII족 화합물층 하부에 형성되고, 제1형 도펀트를 포함한다. 상기 제2형 실리콘층은 상기 제1형 실리콘층 하부에 형성되고, 상기 제1형 도펀트와 반대의 극성을 형성하기 위한 제2형 도펀트를 포함한다. 상기 제1 전극은 상기 제2형 실리콘층 하부에 형성된다. 상기 제2 전극은 상기 제1형 I-VII족 화합물층 상부에, 상기 제1형 I-VII족 화합물층을 노출시키도록 형성된다.
예컨대, 상기 I-VII족 화합물은, CuCl, CuBr, CuI, AgBr, AgI 와 CuF, AgF, AgCl, AuF, AuCl, AuBr, AuI, CuFCl, CuBrF, CuFI, CuClBr, CuClI, CuBrI, AgFCl, AgFBr, AgFI, AgClBr, AgClI, AgBrI, AuFCl, AuFBr, AuFI, AuClBr, AuClI, AuBrI, CuF-ClBr, CuFClI, CuFBrI, CuIBrCl, AgFClBr, AgFClI, AgFBrI, AgClBrI, AuFClBr, AuFClI 또는 AuClBrI를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1형 및 상기 제2형은 각각 p형 및 n형이거나, 또는 n형이거나 p형이다..
한편, 상기 I-VII족 화합물 광기전층은, 상기 제1형 I-VII족 화합물층 및 상기 제2형 I-VII족 화합물층 사이에 형성된 무도핑 I-VII족 화합물층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 실리콘 광기전층은, 상기 제1형 실리콘층 및 상기 제2형 실리콘층 사이에 형성된 무도핑 실리콘층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 태양 전지는, I-VII족 화합물 광기전층, 실리콘 광기전층 및 전극을 포함한다. 상기 I-VII족 화합물 광기전층은 투명전극층 및 상기 투명전극층 하부에 형성된 I-VII족 화합물층을 포함한다. 상기 실리콘 광기전층은 제1형 실리콘층 및 제2형 실리콘층을 포함한다. 상기 제1형 실리콘층은 상기 I-VII족 화합물층 하부에 형성되고, 제1형 도펀트를 포함한다. 상기 제2형 실리콘층은 상기 제1형 실리콘층 하부에 형성되고, 상기 제1형 도펀트와 반대의 극성을 형성하기 위한 제2형 도펀트를 포함한다. 상기 전극은 상기 제2형 실리콘층 하부에 형성된다.
예컨대, 상기 I-VII족 화합물은, CuCl, CuBr, CuI, AgBr, AgI 와 CuF, AgF, AgCl, AuF, AuCl, AuBr, AuI, CuFCl, CuBrF, CuFI, CuClBr, CuClI, CuBrI, AgFCl, AgFBr, AgFI, AgClBr, AgClI, AgBrI, AuFCl, AuFBr, AuFI, AuClBr, AuClI, AuBrI, CuF-ClBr, CuFClI, CuFBrI, CuIBrCl, AgFClBr, AgFClI, AgFBrI, AgClBrI, AuFClBr, AuFClI, 또는 AuClBrI를 포함할 수 있다.
한편, 상기 I-VII족 화합물은, 산소(O), 황(S), 셀렌(Se) 중 어느 하나의 불순물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 투명전극층은, 인듐틴옥사이드(ITO) 또는 인듐징크옥사이드(IZO)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실리콘 광기전층은, 상기 제1형 실리콘층 및 상기 제2형 실리콘층 사이에 형성된 무도핑 실리콘층을 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의한 태양 전지는, 서로 흡수 파장 영역이 상이한 광기전층을 상하로 배치함으로써 광의 이용효율을 향상시킬 수 있다.
또한, I-VII족 화합물 및 실리콘은 격자상수가 유사하여 양질의 박막을 형성할 수 있도록 함으로써 광의 이용효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 4는 I-VII족 화합물 광기전층과 실리콘광기전층의 접촉에 대한 주요 파라미터를 구하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가'연결된다', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 또한, 방법 발명에 대한 특허청구범위에서, 각 단계가 명확하게 순서에 구속되지 않는 한, 각 단계들은 그 순서가 서로 바뀔 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 태양 전지의 개략적인 단면도이고, 도 2는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 태양 전지(100)는 I-VII족 화합물 광기전층(110), 실리콘 광기전층(120), 제1 전극(140) 및 제2 전극(130)을 포함한다. 이하에서 설명된, 상기 제1형 및 상기 제2형은 각각 p형 및 n형이거나, 또는 n형이거나 p형이다. 즉, 제1형이 p형이면, 제2형은 n형이고, 이와 반대로 제1형이 n형이면 제2형은 p형이다.
상기 I-VII족 화합물 광기전층(110)은 제1형 I-VII족 화합물층(111) 및 제2형 I-VII족 화합물층(112)을 포함한다. 상기 제1형 I-VII족 화합물층(111)은 제1형 불순물을 포함한다. 상기 제2형 I-VII족 화합물층(112)은 상기 제1형 I-VII족 화합물층(111) 하부에 형성되고, 상기 제1형 불순물과 반대의 극성을 형성하기 위한 제2형 불순물을 포함한다.
예컨대, 상기 I-VII족 화합물은, CuCl, CuBr, CuI, AgBr, AgI 와 CuF, AgF, AgCl, AuF, AuCl, AuBr, AuI, CuFCl, CuBrF, CuFI, CuClBr, CuClI, CuBrI, AgFCl, AgFBr, AgFI, AgClBr, AgClI, AgBrI, AuFCl, AuFBr, AuFI, AuClBr, AuClI, AuBrI, CuF-ClBr, CuFClI, CuFBrI, CuIBrCl, AgFClBr, AgFClI, AgFBrI, AgClBrI, AuFClBr, AuFClI 또는 AuClBrI를 포함할 수 있다.
이 경우, p형 불순물은 산소(O), 황(S), 셀렌(Se) 등이 될 수 있으며, n형 불순물은 아연(Zn), 또는 마그네슘(Mg) 등이 될 수 있다.
상기 실리콘 광기전층(120)은 제1형 실리콘층(121) 및 제2형 실리콘층(122)을 포함한다. 상기 제1형 실리콘층(121) 및 제2형 실리콘층(122)은 아몰퍼스 실리콘 또는 결정질 실리콘으로 형성될 수 있다.
상기 제1형 실리콘층(121)은 상기 제2형 I-VII족 화합물층(112) 하부에 형성되고, 제1형 도펀트를 포함한다. 상기 제2형 실리콘층(122)은 상기 제1형 실리콘층(121) 하부에 형성되고, 상기 제1형 도펀트와 반대의 극성을 형성하기 위한 제2형 도펀트를 포함한다.
이 경우, p형 도펀트는 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga) 등이 될 수 있으며, n형 도펀트는 인(P), 비소(As) 등이 될 수 있다.
아래의 [표 1]에서 도시된 것과 같이 I-VII 화합물 반도체는 실리콘과 격자상수가 유사하여 양질의 박막형성이 가능하다. 즉, 상기 I-VII족 화합물 광기전층(110)은 상기 실리콘 광기전층(120)과 격자상수가 유사하여 양질의 박막 형성이 가능하다.
격자상수(옹스트롬) 밴드갭 에너지 (eV)
Si 5.43 1.1 (indirect)
CuCl 5.42 3.399
CuBr 5.68 2.91
CuI 6.05 2.95
또한, 실리콘이 다이아몬드 구조를 갖는 것으로 알려져 있는 한편, 카퍼클로라이드(CuCl)는 역시 다이아몬드 구조를 갖는다. 특히, 실리콘 기판의 (111) 면은, 기판 상에 스택 (stack) 될 수도 있는, I-VII 화합물 반도체의 결정 구조에 적합하다.
Ⅰ- Ⅶ 화합물 반도체는 상대적으로 큰 여기자 결합 에너지 (exciton binding energy), 예를 들면, Ⅲ 족 질화물의 것들에 비해 적어도 2배 더 큰 여기자 결합 에너지를 가질 수 있는데 이로 인해서 양자 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, CuCl은 자외선 영역에 존재하고, CuBr 및 CuI는 밴드갭 에너지가 가시광선 영역에 존재하지만, 실리콘과는 흡수 파장대의 영역이 달라서, 이와 같이 상기 I-VII족 화합물 광기전층(110)은 상기 실리콘 광기전층(120)을 적층하는 경우, 광이용효율을 향상시킬 수 있다.
그런데, 상기 I-VII족 화합물 광기전층(110)의 흡수 파장영역이, 상기 실리콘 광기전층(120)보다 짧은 파장영역이므로, 상기 I-VII족 화합물 광기전층(110)이 광의 입사면이 되는 것이 바람직하다. 이경우 장파장의 광은 상기 I-VII족 화합물 광기전층(110)에 흡수되지 못하고, 상기 실리콘 광기전층(120)에 도달하게 되지만, 역으로 상기 실리콘 광기전층(120)이 상부에 위치하는 경우, 장파장의 광 뿐만 아니라 단파장의 광도 흡수하기 때문이다.
상기 제1 전극(140)은 상기 제2형 실리콘층(122) 하부에 형성된다. 상기 제1 전극(140)은 광의 입사면의 반대면에 위치하게 되므로, 상기 제2형 실리콘층(122) 하부을 전체적으로 커버하도록 형성될 수 있다. 또한, 광 이용효율을 증가시키기 위해 상기 제2형 실리콘층(122)의 하면에 도달한 광이 상부로 반사될 수 있도록 광반사율이 높은 금속으로 형성될 수 있다.
상기 제2 전극(130)은 상기 제1형 I-VII족 화합물층(111) 상부에, 상기 제1형 I-VII족 화합물층(111)을 노출시키도록 형성된다. 이와같이 노출된 상기 제1형 I-VII족 화합물층(111)의 영역을 통해서 광이 입사하게 된다.
한편, 도 2에서 도시된 태양 전지(200)에서 보여지는 바와 같이, 상기 I-VII족 화합물 광기전층(110)은, 상기 제1형 I-VII족 화합물층(111) 및 상기 제2형 I-VII족 화합물층(112) 사이에 형성된 무도핑 I-VII족 화합물층(113)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 실리콘 광기전층(120)은, 상기 제1형 실리콘층(121) 및 상기 제2형 실리콘층(122) 사이에 형성된 무도핑 실리콘층(123)을 더 포함할 수 있다.
도 2에서는, 무도핑 I-VII족 화합물층(113) 및 무도핑 실리콘층(123)이 모두 형성된 것으로 도시되어 있으나, 무도핑 I-VII족 화합물층(113) 및 무도핑 실리콘층(123) 중에서 어느 하나만 형성될 수도 있다.
또한, 도시되진 않았으나, 노출된 상기 제1형 I-VII족 화합물층(111)의 표면에 패턴을 형성하여, 태양광의 전반사를 방지하고, 입사되는 광량을 증가시킬 수도 있으며, 상기 제1형 I-VII족 화합물층(111)의 표면에 반사방지막을 형성할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 태양 전지(300)는, I-VII족 화합물 광기전층(310), 실리콘 광기전층(120) 및 전극(140)을 포함한다.
상기 I-VII족 화합물 광기전층(310)은 투명전극층(312) 및 상기 투명전극층(312) 하부에 형성된 I-VII족 화합물층(311)을 포함한다.
상기 투명전극층(312)은, 광학적으로 투명하고, 전기를 흐르게 하는 도체 물질인 인듐틴옥사이드(ITO) 또는 인듐징크옥사이드(IZO)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 I-VII족 화합물층(311)을 구성하는 상기 I-VII족 화합물은, CuCl, CuBr, CuI, AgBr, AgI 와 CuF, AgF, AgCl, AuF, AuCl, AuBr, AuI, CuFCl, CuBrF, CuFI, CuClBr, CuClI, CuBrI, AgFCl, AgFBr, AgFI, AgClBr, AgClI, AgBrI, AuFCl, AuFBr, AuFI, AuClBr, AuClI, AuBrI, CuF-ClBr, CuFClI, CuFBrI, CuIBrCl, AgFClBr, AgFClI, AgFBrI, AgClBrI, AuFClBr, AuFClI, 또는 AuClBrI를 포함할 수 있다.
인듐틴옥사이드(ITO) 또는 인듐징크옥사이드(IZO)와 접촉된 I-VII족 화합물 사이에는 pn접합이 형성된다. 이때, 상기 인듐틴옥사이드(ITO) 또는 인듐징크옥사이드(IZO)는 n형으로 동작하게 되며, I-VII족 화합물은 p형으로 동작하게 된다. 따라서, 본 실시예에서와 같이, 투명전극층(312)을 인듐틴옥사이드(ITO) 또는 인듐징크옥사이드(IZO)로 구성하는 경우, 광의 입사면적을 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 I-VII족 화합물층(311)은 p형의 불순물을 더 포함할 수도 있다. 따라서, 상기 I-VII족 화합물층(311)을 구성하는 I-VII족 화합물은, 산소(O), 황(S), 셀렌(Se) 중 어느 하나의 불순물을 포함할 수 있다.
한편, 상기 실리콘 광기전층(120)은 제1형 실리콘층(121) 및 제2형 실리콘층(122)을 포함한다.
상기 제1형 실리콘층(121)은 상기 I-VII족 화합물층(311) 하부에 형성되고, 제1형 도펀트를 포함한다. 상기 제2형 실리콘층(122)은 상기 제1형 실리콘층(121) 하부에 형성되고, 상기 제1형 도펀트와 반대의 극성을 형성하기 위한 제2형 도펀트를 포함한다.
또한, 상기 실리콘 광기전층(120)은, 상기 제1형 실리콘층(121) 및 상기 제2형 실리콘층(122) 사이에 형성된 무도핑 실리콘층(도시안됨)을 더 포함할 수 있다.
상기 전극(140)은 상기 제2형 실리콘층(122) 하부에 형성된다. 상기 전극(140)은 광의 입사면의 반대면에 위치하게 되므로, 상기 제2형 실리콘층(122) 하부을 전체적으로 커버하도록 형성될 수 있다. 또한, 광 이용효율을 증가시키기 위해 상기 제2형 실리콘층(122)의 하면에 도달한 광이 상부로 반사될 수 있도록 광반사율이 높은 금속으로 형성될 수 있다.
도 4는 I-VII족 화합물 광기전층과 실리콘광기전층의 접촉에 대한 주요 파라미터를 구하기 위한 도면이다.
도 4에서 도시된 포톤 플럭스(photon flux) Φ에 대한 수학적 표현은 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000001
또한, 포톤 1개가 전자-정공 쌍을 생성한 확률 G(x)는 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000002
이 식에서 R은 반사계수임.
위의 수학식 2로부터 쿼지 뉴트럴(quasi neutral) 영역의 소수 캐리어 밀도δpn(x)는 아래의 수학식 3으로 표현된다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000003
이식에서 Dp는 정공의 확산계수(Diffusion Constant), τp는 초과-소수-캐리어 생존시간(excess-minority-carrier lifetime).
위의 수학식 3의 일반해(homogeneous solution)는 아래의 수학식 4와 같이 구해질 수 있다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000004
이식에서 Lp는 확산길이(Diffusion Length, Lp 2=Dpτp).
한편, 수학식 3을, 정공의 경우에 적용하면 아래의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000005
따라서, 수학식 5를 수학식 4에 적용하면, 아래의 수학식 6이 얻어진다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000006
수학식 6에 대해서, 도 4에서와 같이, 경계조건을 적용하면, 아래의 수학식 7과 같이 표현된다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000007
따라서, 정공에 의한 전류 Jp는 아래의 수학식 8과 같이 표현된다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000008
마찬가지로 수학식 3을, 전자의 경우에 적용하면 아래의 수학식 9와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000009
이식에서 Dn는 전자의 확산계수(Diffusion Constant), τn는 초과-소수-캐리어 생존시간(excess-minority-carrier lifetime).
따라서, 수학식 9를 수학식 4에 적용하면, 아래의 수학식 10이 얻어진다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000010
이식에서 Ln는 확산길이(Diffusion Length, Ln 2=Dnτn).
수학식 10에 대해서, 도 4에서와 같이, 경계조건을 적용하면, 아래의 수학식 11과 같이 표현된다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000011
따라서, 전자에 의한 전류 Jn은 아래의 수학식 12와 같이 표현된다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000012
한편, 드리프트 전류 Jdr은 아래의 수학식 13과 같이 표현된다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000013
따라서, 공핍영역에서의 전류는 아래의 수학식 14와 같이 표현된다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000014
수학식 14는 일정 파장에 따른 식이므로, 전체 파장에 대해서 구하면 아래의 수학식 15와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000015
또한, 역포화전류(reverse saturation current)는 아래의 수학식 16과 같이 구해진다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000016
상기 수학식 15 및 수학식 16으로부터 아래의 수학식 17과 같이 태양 전지의 주요 파라미터를 구할 수 있다.
Figure PCTKR2018001571-appb-M000017
이와 같이 본 발명에 의한 태양 전지는, 서로 흡수 파장 영역이 상이한 광기전층을 상하로 배치함으로써 광의 이용효율을 향상시킬 수 있다.
또한, I-VII족 화합물 및 실리콘은 격자상수가 유사하여 양질의 박막을 형성할 수 있도록 함으로써 광의 이용효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 제1형 불순물을 포함하는 제1형 I-VII족 화합물층, 및 상기 제1형 I-VII족 화합물층 하부에 형성되고, 상기 제1형 불순물과 반대의 극성을 형성하기 위한 제2형 불순물을 포함하는 제2형 I-VII족 화합물층을 포함하는 I-VII족 화합물 광기전층;
    상기 제2형 I-VII족 화합물층 하부에 형성되고, 제1형 도펀트를 포함하는 제1형 실리콘층, 및 상기 제1형 실리콘층 하부에 형성되고, 상기 제1형 도펀트와 반대의 극성을 형성하기 위한 제2형 도펀트를 포함하는 제2형 실리콘층을 포함하는 실리콘 광기전층;
    상기 제2형 실리콘층 하부에 형성된 제1 전극; 및
    상기 제1형 I-VII족 화합물층 상부에, 상기 제1형 I-VII족 화합물층을 노출시키도록 형성된 제2 전극;
    을 포함하는 태양 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 I-VII족 화합물은, CuCl, CuBr, CuI, AgBr, AgI 와 CuF, AgF, AgCl, AuF, AuCl, AuBr, AuI, CuFCl, CuBrF, CuFI, CuClBr, CuClI, CuBrI, AgFCl, AgFBr, AgFI, AgClBr, AgClI, AgBrI, AuFCl, AuFBr, AuFI, AuClBr, AuClI, AuBrI, CuF-ClBr, CuFClI, CuFBrI, CuIBrCl, AgFClBr, AgFClI, AgFBrI, AgClBrI, AuFClBr, AuFClI 또는 AuClBrI를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1형 및 상기 제2형은 각각 p형 및 n형이거나, 또는 n형이거나 p형인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 I-VII족 화합물 광기전층은, 상기 제1형 I-VII족 화합물층 및 상기 제2형 I-VII족 화합물층 사이에 형성된 무도핑 I-VII족 화합물층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 광기전층은, 상기 제1형 실리콘층 및 상기 제2형 실리콘층 사이에 형성된 무도핑 실리콘층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  6. 투명전극층 및 상기 투명전극층 하부에 형성된 I-VII족 화합물층을 포함하는 I-VII족 화합물 광기전층;
    상기 I-VII족 화합물층 하부에 형성되고, 제1형 도펀트를 포함하는 제1형 실리콘층, 및 상기 제1형 실리콘층 하부에 형성되고, 상기 제1형 도펀트와 반대의 극성을 형성하기 위한 제2형 도펀트를 포함하는 제2형 실리콘층을 포함하는 실리콘 광기전층; 및
    상기 제2형 실리콘층 하부에 형성된 전극;
    을 포함하는 태양 전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 I-VII족 화합물은, CuCl, CuBr, CuI, AgBr, AgI 와 CuF, AgF, AgCl, AuF, AuCl, AuBr, AuI, CuFCl, CuBrF, CuFI, CuClBr, CuClI, CuBrI, AgFCl, AgFBr, AgFI, AgClBr, AgClI, AgBrI, AuFCl, AuFBr, AuFI, AuClBr, AuClI, AuBrI, CuF-ClBr, CuFClI, CuFBrI, CuIBrCl, AgFClBr, AgFClI, AgFBrI, AgClBrI, AuFClBr, AuFClI, 또는 AuClBrI를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 I-VII족 화합물은, 산소(O), 황(S), 셀렌(Se) 중 어느 하나의 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 투명전극층은, 인듐틴옥사이드(ITO) 또는 인듐징크옥사이드(IZO)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 실리콘 광기전층은, 상기 제1형 실리콘층 및 상기 제2형 실리콘층 사이에 형성된 무도핑 실리콘층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
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