WO2021080284A1 - 페로브스카이트 태양전지 및 그 제조방법 - Google Patents

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transparent electrode
solar cell
forming
perovskite solar
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유한태
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Definitions

  • the present invention relates to a perovskite solar cell. Specifically, the present invention relates to a perovskite solar cell capable of improving solar cell efficiency and transmittance by increasing the light absorption rate of the light absorbing layer, and a method of manufacturing the same.
  • a perovskite solar cell is a cell that converts solar energy into electrical energy using a light absorbing layer having a perovskite structure.
  • Perovskite solar cells are widely used in manufacturing thin-film devices, large-area devices, and flexible devices based on low cost and ease of manufacturing process.
  • perovskite solar cells are configured by sequentially stacking a transparent substrate, a transparent electrode layer, an electron transport layer, a light absorbing layer, a hole transport layer, and a metal electrode layer.
  • preparing a substrate forming a transparent electrode layer on the substrate, forming an electron transport layer on the transparent electrode layer, and having a perovskite structure on the electron transport layer. It may include forming a light absorbing layer, forming a hole transport layer on the light absorbing layer, forming a metal electrode layer on the hole transport layer, and the like.
  • the light absorbing layer has a structure in which both surfaces are flat.
  • Such a planar light absorbing layer has a limit in maximizing solar cell efficiency.
  • the present invention is to solve this problem of the prior art, and the present invention is to increase the solar cell efficiency by increasing the light absorption rate of the light absorbing layer. In addition, the present invention also aims to increase the transmittance.
  • the perovskite solar cell of the present invention for achieving this purpose includes a first barrier layer, a first transparent electrode layer bonded to one surface of the first barrier layer, an electron transport layer bonded to the first transparent electrode layer, and an electron transport layer. And a light absorbing layer having a condensing array in a light incident direction, a hole transport layer coupled to the light absorbing layer, a second transparent electrode layer coupled to the hole transport layer, a second barrier layer coupled to the second transparent electrode layer, and the like.
  • the condensing array may include a plurality of condensing protrusions having a curved shape and a light-transmitting plane portion formed in a plane between the condensing protrusions.
  • the condensing protrusion may have a width of 500 to 2,000 nm.
  • the condensing protrusion may be configured to have a height of 100 to 200 nm.
  • the light transmitting plane portion may have a width of 500 to 2,000 nm.
  • the present invention may further include a first protective layer coupled to the other surface of the first barrier layer.
  • the present invention may further include a second protective layer coupled to the second barrier layer.
  • the first barrier layer may include a separation layer, a separation protection layer bonded to the separation layer, and a first transparent electrode barrier layer bonded to the separation protection layer.
  • the method of manufacturing a perovskite solar cell according to the present invention includes forming a first barrier layer on a carrier substrate, forming a first transparent electrode layer on one surface of the first barrier layer, and an electron transport layer on the first transparent electrode layer. Forming a light absorbing layer having a condensing array on the electron transport layer, forming a hole transport layer on the light absorbing layer, forming a second transparent electrode layer on the hole transport layer, and a second barrier layer on the second transparent electrode layer It may include forming, removing the carrier substrate, and the like.
  • the forming of the light absorbing layer includes coating a light absorbing material on the electron transport layer, pre-drying the light absorbing material, and imprinting the light absorbing material into a stamp having a shape corresponding to a condensing array to form a light absorbing material. It may include forming a light collecting array including a plurality of light collecting protrusions having a curved shape on the open surface of the light-converging protrusions and a light-transmitting plane portion formed in a plane between the light collecting protrusions.
  • the forming of the first barrier layer includes forming a separation layer on a carrier substrate, forming a separation protective layer on the separation layer, and forming a first transparent electrode barrier layer on the separation protective layer. It may include steps.
  • the forming of the electron transport layer includes coating an electron transport material on the first transparent electrode layer, coating nanoparticles of the electron transport material on the coating layer of the electron transport material, and forming the nanoparticles of the electron transport material. It may include the step of forming a nanoporous structure by welding or sintering.
  • the manufacturing method of the present invention may further include the step of bonding the second protective layer to the second barrier layer.
  • the manufacturing method of the present invention may further include the step of bonding the first protective layer to the other surface of the first barrier layer.
  • the present invention having such a configuration can form a condensing array having a plurality of condensing protrusions having a curved shape in the light incident direction of the light absorbing layer and a light-transmitting planar portion formed in a plane between the condensing protrusions.
  • the present invention can greatly increase the light absorption rate.
  • the present invention can increase the efficiency of the solar cell.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a perovskite solar cell according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a light absorbing layer in a perovskite solar cell according to the present invention.
  • 3A to 3M are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a perovskite solar cell according to the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a perovskite solar cell according to the present invention.
  • the perovskite solar cell of the present invention includes a first protective layer 110, a first barrier layer 120, a first transparent electrode layer 130, an electron transport layer 140, and a light absorbing layer. 150, a hole transport layer 160, a second transparent electrode layer 170, a second barrier layer 180, a second passivation layer 190, and the like.
  • the first protective layer 110 may be made of glass, film, or the like.
  • the first protective layer 110 is made of a transparent plastic film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP), polyimide (PI), and triacetylcellulose (TAC) for flexible properties. Can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PP polypropylene
  • PI polyimide
  • TAC triacetylcellulose
  • the first protective layer 110 may be optionally additionally provided.
  • the first barrier layer 120 may be formed on the first protective layer 110.
  • the first barrier layer 120 may be formed of an organic film, an inorganic film, or an organic-inorganic composite film. Any one or more of SiN and SiO may be used as the inorganic film.
  • As the organic film high-density polyethylene, low-density polyethylene, polypropylene, polyester, polyimide, polycarbonate, and the like can be used.
  • the organic-inorganic composite film may be made of a composite material of inorganic particles and a polymer. Inorganic particles include SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, BaTiO 3 , ZrO 2 , ZnO, and the like.
  • the first barrier layer 120 may further include a separation layer and a separation protection layer.
  • the separation layer may be formed on the first protective layer 110.
  • the separation protective layer may be formed on the separation layer.
  • the separation layer can be used to separate from the carrier substrate.
  • the separation layer may be a polymer organic film.
  • Polymer organic films are polyimide, polyvinyl alcohol, polyamic acid, polyamide, polyethylene, polystyrene, polynorbornene, and phenylmaley. Phenylmaleimide copolymer, polyazobenzene, polyphenylenephthalamide, polyester, polymethyl methacrylate, polyarylate, cinnamate )-Based polymers, coumarin-based polymers, phthalimidine-based polymers, chalcone-based polymers, and aromatic acetylene-based polymers.
  • the separation protective layer may be bonded on the separation layer to protect the separation layer.
  • the separation protective layer may be formed of an organic insulating layer.
  • the first transparent electrode layer 130 may be formed on the first barrier layer 120.
  • the first transparent electrode layer 130 may be positioned in the incident direction of sunlight.
  • the first transparent electrode layer 130 may be made of a material having excellent conductivity while being a transparent material.
  • the first transparent electrode layer 130 may include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnOx), indium zinc tin oxide (IZTO), tin oxide (SnOx), cadmium tin oxide (CTO), and the like. It may contain a transparent conductive oxide.
  • the first transparent electrode layer 130 may have a stacked structure of a transparent conductive oxide layer and a metal layer including the above-described metal or alloy.
  • the first transparent electrode layer 130 may include a first transparent conductive oxide layer, a metal layer, and a second transparent conductive oxide layer sequentially stacked.
  • the electron transport layer 140 may be formed on the first transparent electrode layer 130.
  • the electron transport layer 140 may transfer electrons to the first transparent electrode layer 130.
  • the electron transport layer 140 may use an electron-accepter compound or the like.
  • the electron transport layer 140 may be formed of titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO) tin oxide (SnO 2 ), nickel oxide (NiO), or the like.
  • the electron transport layer 140 may have a nanoporous structure formed on the upper side and bonded thereon, or the light absorbing layer 150 may be bonded or exhibited a function smoothly.
  • the light absorbing layer 150 may absorb sunlight to generate electrons and holes.
  • the light absorbing layer 150 may be bonded to the electron transport layer 140 in a form in which at least a portion of the light absorbing layer 150 is inserted into the nanoporous structure on the upper side of the electron transport layer 140.
  • the light absorbing layer 150 may be formed of a material having a perovskite structure of ABX 3.
  • A may be an organic (CH 3 NH 3 , H 2 NCH 3 NH 3 )
  • B may be a metal element (Pb,Sn)
  • X may be a halide element (I,Br,Cl).
  • the light absorbing layer 150 may be CH 3 NH 3 PbI 3 or the like.
  • the light absorbing layer 150 may form a condensing array such as a microlens in the light incident direction.
  • the condensing array may include a condensing protrusion, a light transmitting plane, and the like.
  • the hole transport layer 160 may be formed on the light absorbing layer 150 to transfer holes to the second transparent electrode layer 170.
  • the hole transport layer 160 may be formed of a hole transport material such as Spiro-OMeTAD or P3HT.
  • the second transparent electrode layer 170 may be formed on the hole transport layer 160.
  • the second transparent electrode layer 170 may be located on the opposite side of the incident direction of sunlight.
  • the second transparent electrode layer 170 may be formed of a metal having excellent electrical conductivity.
  • the second transparent electrode layer 170 is gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), copper (Cu), nickel (Ni), iron (Fe), zinc (Zn), aluminum (Al), molybdenum ( Mo) and alloys thereof and the like can be used. It may be desirable to have these metals in a welded or sintered form for transparency, flexibility, and the like.
  • the second barrier layer 180 may be formed on the second transparent electrode layer 170.
  • the second barrier layer 180 may be formed of an organic film, an inorganic film, or an organic-inorganic composite film. Any one or more of SiN and SiO may be used as the inorganic film.
  • As the organic film high-density polyethylene, low-density polyethylene, polypropylene, polyester, polyimide, polycarbonate, and the like can be used.
  • the organic-inorganic composite film may be a composite agent of inorganic particles and a polymer.
  • SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, BaTiO 3 , ZrO 2 , ZnO, and the like may be used.
  • the second protective layer 190 may be made of glass, film, or the like.
  • the second protective layer 190 is made of a transparent plastic film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP), polyimide (PI), and triacetylcellulose (TAC) for flexible properties. Can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PP polypropylene
  • PI polyimide
  • TAC triacetylcellulose
  • the second protective layer 190 may be optionally additionally provided.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a light absorbing layer in a perovskite solar cell according to the present invention.
  • the light absorbing layer 150 may include a condensing array including a condensing protrusion 151 and a transmissive plane 152 in the light incident direction.
  • the condensing protrusion 151 may have a shape in which a curved surface protrudes in a light incident direction.
  • the condensing protrusion 151 may have a microlens shape.
  • the plurality of condensing protrusions 151 may be spaced apart to prevent deterioration of transmittance.
  • Table 1 below measures the solar cell efficiency and transmittance according to the spacing P of the condensing protrusion 151.
  • the width (W) of the condensing protrusion 151 is set to 1,000 nm
  • the height (H) is set to 150 nm.
  • the separation distance (P) falls below 500 nm, the transmittance is lower than the allowable value of 30% and cannot be applied to the product. If the separation distance (P) exceeds 2,000nm, the efficiency falls below 4% and cannot be applied to the product. Therefore, it may be desirable to configure the spacing P between the condensing protrusions 151 in a range of 500 to 2,000 nm.
  • Table 2 below measures the solar cell efficiency and transmittance according to the width (W) of the condensing protrusion 151.
  • the spacing (P) of the condensing protrusion 151 is set to 1,000 nm
  • the height (H) is set to 150 nm.
  • Width(W)(nm) efficiency(%) Transmittance (%) 300 6.6 26 400 6.5 28 500 6.2 31 700 5.7 34 1000 6.5 39 1500 5.4 46 2000 4.2 48 2200 3.9 49 2500 3.6 50
  • the width (W) falls below 500 nm, the transmittance is lower than the allowable value of 30% and cannot be applied to products.
  • the width (W) exceeds 2,000 nm, the efficiency falls below the allowable value by 4%, and it cannot be applied to the product. Therefore, it may be desirable to configure the width W of the condensing protrusion 151 in a range of 500 to 2,000 nm.
  • Table 3 below measures the solar cell efficiency and transmittance according to the maximum height (H) of the condensing protrusion 151.
  • the spacing (P) of the condensing protrusion 151 is set to 1,000 nm
  • the width (W) is set to 1,000 nm.
  • the height (H) falls below 100nm, the efficiency falls below the allowable value of 4%, so it cannot be applied to the product. If the height (H) exceeds 200 nm, the transmittance is lower than the allowable value of 30%, and thus it cannot be applied to the product. Therefore, it may be desirable to configure the height of the condensing protrusion 151 in a range of 100 to 200 nm.
  • the light-transmitting plane portion 152 is formed between the condensing protrusions 151, that is, a region corresponding to a spaced space, in a planar shape.
  • the light transmitting plane portion 152 may maintain or increase transmittance.
  • the width of the light-transmitting plane portion 152 may correspond to a spacing between the light-collecting protrusions 151.
  • the width of the light-transmitting plane portion 152 may be configured in a range of 500 to 2,000 nm, that is, the spacing between the condensing protrusions 151 described above.
  • the condensing protrusion 151 is formed only in the light incident direction, it may be formed not only in the light incident direction but also in the light exit direction.
  • 3A to 3M are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a perovskite solar cell according to the present invention.
  • a carrier substrate 100 may be prepared.
  • the carrier substrate 100 may be a glass substrate, a plastic substrate, or the like.
  • the first barrier layer 120 may be formed on the carrier substrate 100.
  • the first barrier layer 120 includes forming the separation layer 121 on the carrier substrate 100, forming the separation protection layer 122 on the separation layer 121, and forming the separation protection layer 122 on the separation protection layer 122. 1 It can be formed through the step of forming the transparent electrode barrier layer 123.
  • the separation layer 121 is coated with a polymer organic film such as polyimide and polyvinyl alcohol on the carrier substrate 100, for example, spin coating, die coating, spray coating, roll coating, screen coating, slit coating, dip coating, gravure It can be formed by a method such as coating.
  • a polymer organic film such as polyimide and polyvinyl alcohol
  • the separation protective layer 122 may be formed by coating and curing an organic insulating film or an inorganic insulating film on the separation layer 121 or by a method such as vapor deposition.
  • the curing of the coating film may be performed using thermal curing or UV curing alone, or a combination of thermal curing and UV curing.
  • the first transparent electrode barrier layer 123 may be formed by coating and curing an organic film, an inorganic film, or an organic-inorganic composite film on the separation protective layer 122 or by evaporation.
  • the first barrier layer 120 may be formed as a single layer of the first transparent electrode barrier layer 123 without the separation layer 121 and the separation protective layer 122.
  • the first transparent electrode layer 130 may be formed on the first barrier layer 120.
  • the first transparent electrode layer 130 includes a transparent conductive material such as ITO, FTO, IZO/APC/IZO, etc., on the first barrier layer 120 by sputtering, E-beam, thermal evaporation, spin coating, screen printing, inkjet printing, doctor It can be formed by a method such as a blade or gravure printing method.
  • the electron transport layer 140 may be formed on the first transparent electrode layer 130.
  • the electron transport layer 140 may be formed of TiO 2 , ZnO, SnO 2 , NiO, Nb 2 O 5, etc. on the first transparent electrode layer 130 by a method such as transfer printing.
  • the electron transport layer 140 may have a nanoporous structure formed thereon, thereby facilitating bonding of the light-absorbing material having a perovskite structure formed thereon, and smoothly exerting its function.
  • the nanoporous structure may be formed by coating nanoparticles of a light-absorbing material and then welding or sintering with pulsed UV light.
  • the light absorbing layer 150 may be formed on the electron transport layer 140.
  • the light absorbing layer 150 may be formed of a material having a perovskite structure of ABX 3 on the electron transport layer 140 by a method such as transfer printing.
  • the light absorbing layer 150 may be bonded in a form in which at least a portion of the light absorbing layer 150 is inserted into the nanoporous structure of the electron transport layer 140.
  • the light absorbing layer 150 may be pre-dried, that is, partially dried, so as to have weak ductility. Thermal curing, UV curing, etc. can be used for pre-drying.
  • a condensing array may be formed in the light incident direction of the light absorbing layer 150.
  • the condensing array may be formed by thermocompressing the light absorbing layer 150 with a template 200 having a corresponding protruding/depressing portion having a shape corresponding to the condensing array.
  • the light-transmitting planar portion formed in a plane between the plurality of condensing protrusions 151 and condensing protrusions 151 spaced apart from the open surface of the light absorbing layer 150 and having a curved shape, as shown in FIG. 152).
  • the hole transport layer 160 may be formed on the light absorbing layer 150.
  • the hole transport layer 160 may be formed of a material such as Spiro-OMeTAD or P3HT on the light absorbing layer 150 by a coating method such as transfer printing.
  • the second transparent electrode layer 170 may be formed on the hole transport layer 160.
  • the second transparent electrode layer 170 is a conductive metal such as gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), copper (Cu), nickel (Ni), iron (Fe), zinc (Zn), aluminum (Al) or the like may be coated on the hole transport layer 160.
  • the second transparent electrode layer 170 may be formed in a multilayer structure by sequentially depositing a MoO 3 layer, an APC layer, and a MoO 3 layer.
  • the second transparent electrode layer 170 may be formed by coating a conductive metal in the form of a nanowire and then welding or sintering it using pulsed UV light.
  • a second barrier layer 180 may be formed on the second transparent electrode layer 170.
  • the second barrier layer 180 may be formed by coating and curing an organic film, an inorganic film, or an organic/inorganic composite film, or by a method such as vapor deposition.
  • the second passivation layer 190 may be coupled to the second barrier layer 180.
  • the second protective layer 190 may be a transparent plastic film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP), polyimide (PI), and triacetylcellulose (TAC).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PP polypropylene
  • PI polyimide
  • TAC triacetylcellulose
  • the second protective layer 190 may be optionally additionally formed.
  • the carrier substrate 100 may be removed from the separation layer 121.
  • the first protective layer 110 may be coupled to the separation layer 121.
  • the first protective layer 110 may be formed of a transparent plastic film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP), polyimide (PI), and triacetylcellulose (TAC).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PP polypropylene
  • PI polyimide
  • TAC triacetylcellulose
  • the first protective layer 110 may be optionally additionally formed.
  • carrier substrate 110 first protective layer
  • separation protective layer 123 first transparent electrode barrier layer
  • first transparent electrode layer 140 electron transport layer

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Abstract

페로브스카이트 태양전지는 제1 베리어층, 제1 베리어층에 결합하는 제1 투명 전극층, 제1 투명 전극층에 결합하는 전자 수송층, 전자 수송층에 결합하고 광 입사 방향에 집광 어레이를 구비하는 광 흡수층, 광 흡수층에 결합하는 정공 수송층, 정공 수송층에 결합하는 제2 투명 전극층, 제2 투명 전극층에 결합하는 제2 베리어층을 포함한다.

Description

페로브스카이트 태양전지 및 그 제조방법
본 발명은 페로브스카이트 태양전지에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 광 흡수층의 광 흡수율을 높여 태양전지 효율을 높이고 또한 투과율도 개선할 수 있는 페로브스카이트 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
페로브스카이트 태양전지는 페로브스스카이트 구조를 갖는 광 흡수층을 이용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 전지이다. 페로브스카이트 태양전지는 저렴한 비용과 제조 공정의 용이성을 바탕으로, 박막형 소자, 대면적 소자, 유연성(flexible) 소자 등의 제조에 널리 이용되고 있다.
페로브스카이트 태양전지는 일반적으로 투명 기판, 투명 전극층, 전자 수송층, 광 흡수층, 정공 수송층, 금속 전극층 등을 순차적으로 적층하여 구성하고 있다.
페로브스카이트 태양전지의 제조 공정을 보면, 기판을 준비하는 단계, 기판 상에 투명 전극층을 형성하는 단계, 투명 전극층 상에 전자 수송층을 형성하는 단계, 전자 수송층 상에 페로브스스카이트 구조를 갖는 광 흡수층을 형성하는 단계, 광 흡수층 상에 정공 수송층을 형성하는 단계, 정공 수송층 상에 금속 전극층을 형성하는 단계 등을 포함할 수 있다.
그런데, 종래의 페로브스카이트 태양전지에서, 광 흡수층은 양쪽 면이 평평한 구조를 가지고 있다. 이러한 평면 형상의 광 흡수층은 태양전지 효율을 극대화하는데 한계가 있다.
본 발명은 종래기술의 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 광 흡수층의 광 흡수율을 높여 태양전지 효율을 높이고자 한다. 또한, 본 발명은 투과율도 높이고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 페로브스카이트 태양전지는, 제1 베리어층, 제1 베리어층의 일면에 결합하는 제1 투명 전극층, 제1 투명 전극층에 결합하는 전자 수송층, 전자 수송층에 결합하고 광 입사 방향에 집광 어레이를 구비하는 광 흡수층, 광 흡수층에 결합하는 정공 수송층, 정공 수송층에 결합하는 제2 투명 전극층, 제2 투명 전극층에 결합하는 제2 베리어층 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서, 집광 어레이는 곡면 형상을 갖는 다수의 집광 돌출부와 집광 돌출부 사이에 평면으로 형성되는 투광 평면부를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 집광 돌출부는 500 내지 2,000㎚의 폭으로 구성할 수 있다.
본 발명에서, 집광 돌출부는 100 내지 200㎚의 높이로 구성할 수 있다.
본 발명에서, 투광 평면부는 500 내지 2,000㎚의 폭을 가질 수 있다.
본 발명은 제1 베리어층의 타면에 결합하는 제1 보호층을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 제2 베리어층에 결합하는 제2 보호층을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서, 제1 베리어층은, 분리층, 분리층에 결합하는 분리 보호층, 및 분리 보호층에 결합하는 제1 투명전극 베리어층을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 페로브스카이트 태양전지의 제조방법은, 캐리어 기판에 제1 베리어층을 형성하는 단계, 제1 베리어층의 일면에 제1 투명 전극층을 형성하는 단계, 제1 투명 전극층에 전자 수송층을 형성하는 단계, 전자 수송층에 집광 어레이를 갖는 광 흡수층을 형성하는 단계, 광 흡수층에 정공 수송층을 형성하는 단계, 정공 수송층에 제2 투명 전극층을 형성하는 단계, 제2 투명 전극층에 제2 베리어층을 형성하는 단계, 캐리어 기판을 제거하는 단계 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 제조방법에서, 광 흡수층 형성 단계는, 전자 수송층에 광 흡수 물질을 코팅하는 단계, 광 흡수 물질을 전 건조하는 단계, 광 흡수 물질을 집광 어레이 대응 형상을 갖는 스탬프로 임프린트하여 광 흡수 물질의 개방면에 곡면 형상을 갖는 다수의 집광 돌출부와 집광 돌출부 사이에 평면으로 형성되는 투광 평면부를 구비하는 집광 어레이를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제조방법에서, 제1 베리어층 형성 단계는, 캐리어 기판에 분리층을 형성하는 단계, 분리층에 분리 보호층을 형성하는 단계, 및 분리 보호층에 제1 투명전극 베리어층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제조방법에서, 전자 수송층 형성 단계는, 제1 투명 전극층에 전자 전달 물질을 코팅하는 단계, 전자 전달 물질 코팅층에 전자 전달 물질의 나노 입자를 코팅하는 단계, 및 전자 전달 물질의 나노 입자를 용접 또는 소결하여 나노 기공 구조를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제조방법은 제2 베리어층에 제2 보호층을 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제조방법은 제1 베리어층의 타면에 제1 보호층을 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명은 광 흡수층의 광 입사 방향에 곡면 형상을 갖는 다수의 집광 돌출부와 집광 돌출부 사이에 평면으로 형성되는 투광 평면부를 갖는 집광 어레이를 형성할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 광 흡수율을 크게 높일 수 있다. 그 결과, 본 발명은 태양전지의 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 페로브스카이트 태양전지의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 페로브스카이트 태양전지에서 광 흡수층의 확대도이다.
도 3a~3m은 본 발명에 따른 페로브스카이트 태양전지의 제조방법을 도시하는 단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 페로브스카이트 태양전지의 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 페로브스카이트 태양전지는 제1 보호층(110), 제1 베리어층(120), 제1 투명 전극층(130), 전자 수송층(140), 광 흡수층(150), 정공 수송층(160), 제2 투명 전극층(170), 제2 베리어층(180), 제2 보호층(190) 등을 포함할 수 있다.
제1 보호층(110)은 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성, 방수성 등을 고려하여 적절한 재질을 선택할 수 있다. 제1 보호층(110)은 유리, 필름 등을 사용할 수도 있다. 제1 보호층(110)은 플렉서블 특성을 위해서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 투명 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 제1 보호층(110)은 선택적으로 추가 구비할 수 있다.
제1 베리어층(120)은 제1 보호층(110) 상에 형성할 수 있다. 제1 베리어층(120)은 유기막, 무기막 또는 유무기 복합제막으로 구성할 수 있다. 무기막은 SiN 및 SiO 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 유기막은 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리카보네이트 등을 사용할 수 있다. 유무기 복합제막은 무기 입자와 고분자의 복합제로 이루어질 수 있다. 무기 입자로는 SiO2, Al2O3, MgO, BaTiO3, ZrO2, ZnO 등이 있다.
제1 베리어층(120)은 분리층, 분리 보호층을 더 포함할 수 있다. 분리층은 제1 보호층(110) 상에 형성할 수 있다. 분리 보호층은 분리층 상에 형성할 수 있다.
분리층은 캐리어 기판으로부터 분리하는데 사용할 수 있다. 분리층은 고분자 유기막을 사용할 수 있다. 고분자 유기막은 폴리이미드(polyimide), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol), 폴리아믹산(polyamic acid), 폴리아미드(polyamide), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리스타이렌(polystyrene), 폴리노보넨(polynorbornene), 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer), 폴리아조벤젠(polyazobenzene), 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide), 폴리에스테르(polyester), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리아릴레이트(polyarylate), 신나메이트(cinnamate)계 고분자, 쿠마린(coumarin)계 고분자, 프탈리미딘(phthalimidine)계 고분자, 칼콘(chalcone)계 고분자 및 방향족 아세틸렌계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
분리 보호층은 분리층 상에 결합하여 분리층을 보호할 수 있다. 분리 보호층은 유기 절연막으로 구성할 수 있다.
제1 투명 전극층(130)은 제1 베리어층(120) 상에 형성할 수 있다. 제1 투명 전극층(130)은 태양광 입사 방향에 위치할 수 있다. 제1 투명 전극층(130)은 투명한 재질이면서 전도성이 우수한 재료를 사용할 수 있다. 제1 투명 전극층(130)은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnOx), 인듐아연주석산화물(IZTO), 주석 산화물(SnOx), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 또한, 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca) 등과 같은 금속 또는 이들의 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC)) 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 제1 투명 전극층(130)은 투명 도전성 산화물 층 및 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 금속층의 적층 구조를 가질 수 있다.
제1 투명 전극층(130)은 순차적으로 적층된 제1 투명 도전성 산화물 층, 금속층 및 제2 투명 도전성 산화물층을 포함할 수 있다.
전자 수송층(140)은 제1 투명 전극층(130) 상에 형성될 수 있다. 전자 수송층(140)은 제1 투명 전극층(130)으로 전자를 전달할 수 있다. 전자 수송층(140)은 전자 받개(electron-accepter) 화합물 등을 이용할 수 있다. 전자 수송층(140)은 티타늄산화물(TiO2), 아연산화물(ZnO) 주석산화물(SnO2), 니켈산화물(NiO) 등을 사용할 수 있다. 전자 수송층(140)은 상측에 나노 기공 구조를 형성하여 그 상부에 결합하거나 광 흡수층(150)의 결합, 기능 발휘 등을 원활하게 할 수 있다.
광 흡수층(150)은 태양광을 흡수하여 전자와 정공을 생성할 수 있다. 광 흡수층(150)은 적어도 일부가 전자 수송층(140) 상측의 나노 기공 구조에 삽입되는 형태로 전자 수송층(140)에 결합할 수 있다. 광 흡수층(150)은 ABX3의 페로브스카이트 구조를 갖는 물질을 사용할 수 있다. 여기서 A는 유기(CH3NH3, H2NCH3NH3), B는 금속 원소(Pb,Sn), X는 할라이드(halide) 원소(I,Br,Cl)일 수 있다. 광 흡수층(150)은 CH3NH3PbI3 등일 수 있다.
광 흡수층(150)은 광 입사 방향에 마이크로렌즈와 같은 집광 어레이를 형성할 수 있다. 집광 어레이는 집광 돌출부, 투광 평면부 등을 포함할 수 있다.
광 흡수층(150)의 상세 구조는 도 2를 참조하여 추후 상세히 설명한다.
정공 수송층(160)은 광 흡수층(150) 상에 형성되어 제2 투명 전극층(170)으로 정공을 전달할 수 있다. 정공 수송층(160)은 정공 수송 물질, 예를들어 Spiro-OMeTAD, P3HT 등을 사용할 수 있다.
제2 투명 전극층(170)은 정공 수송층(160) 상에 형성할 수 있다. 제2 투명 전극층(170)은 태양광 입사 방향의 반대편에 위치할 수 있다. 제2 투명 전극층(170)은 전기 전도성이 우수한 금속을 사용할 수 있다. 제2 투명 전극층(170)은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금 등을 사용할 수 있다. 이들 금속은 투명성, 유연성 등을 위해서 나노 와이어를 용접 또는 소결한 형태로 갖는 것이 바람직할 수 있다.
제2 베리어층(180)은 제2 투명 전극층(170) 상에 형성할 수 있다. 제2 베리어층(180)은 유기막, 무기막 또는 유무기 복합제막으로 구성할 수 있다. 무기막은 SiN 및 SiO 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 유기막은 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리카보네이트 등을 사용할 수 있다. 유무기 복합제막은 무기 입자와 고분자의 복합제일 수 있다. 무기 입자로는 SiO2, Al2O3, MgO, BaTiO3, ZrO2, ZnO 등을 사용할 수 있다.
제2 보호층(190)은 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성, 방수성 등을 고려하여 적절한 재질을 선택할 수 있다. 제2 보호층(190)은 유리, 필름 등을 사용할 수도 있다. 제2 보호층(190)은 플렉서블 특성을 위해서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 투명 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 제2 보호층(190)은 선택적으로 추가 구비할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 페로브스카이트 태양전지에서 광 흡수층의 확대도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 광 흡수층(150)은 집광 돌출부(151), 투광 평면부(152) 등을 포함하는 집광 어레이를 광 입사 방향에 구비할 수 있다.
집광 돌출부(151)는 곡면 형태의 표면을 광 입사 방향으로 돌출시킨 형상으로 구성할 수 있다. 집광 돌출부(151)는 마이크로렌즈 형상으로 구성할 수 있다. 다수의 집광 돌출부(151)는 투과율 악화를 방지하기 위해서 이격시켜 배치할 수 있다.
아래의 표 1은 집광 돌출부(151)의 이격 간격(P)에 따른 태양전지 효율과 투과율을 측정한 것이다. 여기서, 집광 돌출부(151)의 폭(W)은 1,000nm, 높이(H)는 150nm로 하였다.
이격 간격(P)(nm) 효율(%) 투과율(%)
300 9.7 14
350 9.4 19
400 8.8 24
450 8.3 28
500 7.5 31
1000 5.8 45
1500 4.7 52
2000 4.1 59
2050 3.9 60
2500 3.5 63
3000 2.9 66
위의 표 1에서 보듯이, 이격 간격(P)이 500nm 미만으로 떨어지면, 투과율이 허용치 30% 보다 낮아져 제품에 적용할 수 없다. 이격 간격(P)이 2,000nm 를 초과하면, 효율이 4% 아래로 떨어져 제품에 적용할 수 없다. 따라서, 집광 돌출부(151)의 이격 간격(P)은 500~2,000㎚의 범위로 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
아래의 표 2은 집광 돌출부(151)의 폭(W)에 따른 태양전지 효율과 투과율을 측정한 것이다. 여기서, 집광 돌출부(151)의 이격 간격(P)은 1,000nm, 높이(H)는 150nm로 하였다.
폭(W)(nm) 효율(%) 투과율(%)
300 6.6 26
400 6.5 28
500 6.2 31
700 5.7 34
1000 6.5 39
1500 5.4 46
2000 4.2 48
2200 3.9 49
2500 3.6 50
위의 표 2에서 보듯이, 폭(W)이 500nm 미만으로 떨어지면, 투과율이 허용치 30% 보다 낮아져 제품에 적용할 수 없다. 폭(W)이 2,000nm를 초과하면, 효율이 허용치 4% 아래로 떨어져 제품에 적용할 수 없다. 따라서, 집광 돌출부(151)의 폭(W)은 500~2,000㎚의 범위로 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
아래의 표 3은 집광 돌출부(151)의 최고 높이(H)에 따른 태양전지 효율과 투과율을 측정한 것이다. 여기서, 집광 돌출부(151)의 이격 간격(P)은 1,000nm, 폭(W)는 1,000nm로 하였다.
높이(H)(nm) 효율(%) 투과율(%)
80 2.4 52
90 3.5 51
100 4.1 50
120 4.9 48
150 6.5 45
180 6.8 35
200 7.2 31
220 7.7 28
250 8.5 23
위의 표 3에서 보듯이, 높이(H)가 100nm 아래로 떨어지면, 효율이 허용치 4% 보다 떨어져 제품에 적용할 수 없다. 높이(H)가 200nm를 초과하면, 투과율이 허용치 30% 보다 낮아져 제품에 적용할 수 없다. 따라서, 집광 돌출부(151)의 높이는 100~200㎚의 범위로 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
투광 평면부(152)는 집광 돌출부(151)의 사이, 즉 이격 공간에 해당하는 영역을 평면 형태로 구성한 것이다. 투광 평면부(152)는 투과율을 유지하거나 높일 수 있다.
투광 평면부(152)의 폭은 집광 돌출부(151)의 이격 간격에 해당할 수 있다. 투광 평면부(152)의 폭은 위에서 설명한 집광 돌출부(151)의 이격 간격, 즉 500~2,000㎚의 범위로 구성할 수 있다.
도 2에서는, 집광 돌출부(151)를 광 입사 방향으로만 형성한 것을 도시하고 있으나, 광 입사 방향은 물론 광 출사 방향에도 형성할 수 있다.
도 3a~3m은 본 발명에 따른 페로브스카이트 태양전지의 제조방법을 도시하는 단면도이다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 먼저 캐리어 기판(100)을 준비할 수 있다. 캐리어 기판(100)은 유리 기판, 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있다.
도 3b,3c와 같이, 캐리어 기판(100)에 제1 베리어층(120)을 형성할 수 있다. 제1 베리어층(120)은 캐리어 기판(100)에 분리층(121)을 형성하는 단계, 분리층(121)에 분리 보호층(122)을 형성하는 단계, 및 분리 보호층(122)에 제1 투명전극 베리어층(123)을 형성하는 단계를 거쳐 형성할 수 있다.
분리층(121)은 폴리이미드, 폴리비닐알코올 등의 고분자 유기막을 캐리어 기판(100)에 코팅, 예를들어 스핀 코팅, 다이 코팅, 스프레이 코팅, 롤 코팅, 스크린 코팅, 슬릿 코팅, 딥 코팅, 그라비아 코팅 등의 방법으로 형성할 수 있다.
분리 보호층(122)은 유기절연막 또는 무기절연막을 분리층(121)에 코팅 및 경화하거나, 증착 등의 방법으로 형성할 수 있다. 코팅막의 경화는 열 경화 또는 UV 경화를 단독으로 사용하거나, 열 경화 및 UV 경화를 조합하여 사용할 수 있다.
제1 투명전극 베리어층(123)은 유기막, 무기막 또는 유무기 복합제막을 분리 보호층(122)에 코팅 및 경화하거나 증착 등으로 형성할 수 있다.
도 3b,3c에서, 제1 베리어층(120)은, 분리층(121)과 분리 보호층(122)이 없이, 제1 투명전극 베리어층(123)의 단독층으로 구성할 수도 있다.
도 3d와 같이, 제1 투명 전극층(130)을 제1 베리어층(120)에 형성할 수 있다. 제1 투명 전극층(130)은 ITO, FTO, IZO/APC/IZO 등의 투명 도전성 물질을 제1 베리어층(120)에 스퍼터링, E-빔, 열 증착, 스핀 코팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 닥터 블레이트, 그라비어 프린팅법 등을 방법으로 형성할 수 있다.
도 3e와 같이, 전자 수송층(140)을 제1 투명 전극층(130)에 형성할 수 있다. 전자 수송층(140)은 TiO2, ZnO, SnO2, NiO, Nb2O5 등을 제1 투명 전극층(130)에 트랜스퍼 프린팅 등의 방법으로 형성할 수 있다. 전자 수송층(140)은 상부에 나노 기공 구조를 형성하여 상부에 형성되는 페로브스카이트 구조의 광흡수 물질의 결합을 용이하게 하고 그 기능 발휘를 원활하게 할 수 있다. 나노 기공 구조는 광흡수 물질의 나노 입자를 코팅한 후, 펄스 UV 광으로 용접 또는 소결하는 방법으로 형성할 수 있다.
도 3f와 같이, 광 흡수층(150)을 전자 수송층(140)에 형성할 수 있다. 광 흡수층(150)은 ABX3의 페로브스카이트 구조를 갖는 물질을 전자 수송층(140)에 트랜스퍼 프린팅 등의 방법으로 형성할 수 있다. 광 흡수층(150)은 적어도 일부가 전자 수송층(140)의 나노 기공 구조에 삽입되는 형태로 결합할 수 있다.
도 3f에서, 광 흡수층(150)을 전(pre) 건조, 즉 일부 건조하여 약한 연성을 갖게 할 수 있다. 전 건조는 열 경화, UV 경화 등을 이용할 수 있다.
도 3g와 같이, 광 흡수층(150)의 광 입사 방향에 집광 어레이를 형성할 수 있다. 집광 어레이는, 집광 어레이에 대응하는 형상을 갖는 대응 돌출/함몰부를 갖는 템플릿(200)으로 광 흡수층(150)를 열압착하여 형성할 수 있다. 집광 어레이는, 도 2에 도시한 바와 같이, 광 흡수층(150)의 개방면에 이격되고 곡면 형상을 갖는 다수의 집광 돌출부(151)와 집광 돌출부(151) 사이에 평면으로 형성되는 투광 평면부(152)를 포함할 수 있다.
도 3h와 같이, 정공 수송층(160)을 광 흡수층(150)에 형성할 수 있다. 정공 수송층(160)은 Spiro-OMeTAD, P3HT 등의 물질을 광 흡수층(150)에 트랜스퍼 프린팅 등의 코팅 방법으로 형성할 수 있다.
도 3i와 같이, 제2 투명 전극층(170)을 정공 수송층(160)에 형성할 수 있다. 제2 투명 전극층(170)은 도전 금속, 예를들어 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 아연(Zn), 알루미늄(Al) 등을 정공 수송층(160)에 코팅할 수 있다. 또는, 제2 투명 전극층(170)은 MoO3층, APC층, MoO3층 등을 차례로 증착하여 다층막 구조로 형성할 수도 있다. 제2 투명 전극층(170)은 나노 와이어 형태의 도전 금속을 코팅한 후 이를 펄스 UV 광을 이용항 용접 또는 소결하여 구성할 수도 있다.
도 3j와 같이, 제2 베리어층(180)을 제2 투명 전극층(170)에 형성할 수 있다. 제2 베리어층(180)은 유기막, 무기막 또는 유무기 복합제막을 코팅 및 경화하거나, 증착 등의 방법을 통해 형성할 수 있다.
도 3k와 같이, 제2 보호층(190)을 제2 베리어층(180)에 결합할 수 있다. 제2 보호층(190)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 투명 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 제2 보호층(190)은 선택적으로 추가 형성할 수 있다.
도 3l과 같이, 캐리어 기판(100)을 분리층(121)에서 제거할 수 있다.
도 3m과 같이, 제1 보호층(110)을 분리층(121)에 결합할 수 있다. 제1 보호층(110)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 투명 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 제1 보호층(110)은 선택적으로 추가 형성할 수 있다.
이상, 본 발명을 여러 실시예로서 설명하였는데, 이들은 본 발명을 예증하기 위한 것이다. 통상의 기술자라면 이러한 실시예들을 다른 형태로 변형하거나 수정할 수 있을 것이다. 그러나, 본 발명의 권리범위는 아래의 특허청구범위에 의해 정해지므로, 그러한 변형이나 수정이 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석될 수 있다.
[부호의 설명]
100 : 캐리어 기판 110 : 제1 보호층
120 : 제1 베리어층 121 : 분리층
122 : 분리 보호층 123 : 제1 투명전극 베리어층
130 : 제1 투명 전극층 140 : 전자 수송층
150 : 광 흡수층 151 : 집광 돌출부
152 : 투광 평면부 160 : 정공 수송층
170 : 제2 투명 전극층 180 : 제2 베리어층
190 : 제2 보호층 H : 집광 돌출부의 높이
P : 집광 돌출부의 간격 W : 집광 돌출부의 폭(너비)

Claims (14)

  1. 제1 베리어층;
    상기 제1 베리어층의 일면에 결합하는 제1 투명 전극층;
    상기 제1 투명 전극층에 결합하는 전자 수송층;
    상기 전자 수송층에 결합하고 광 입사 방향에 집광 어레이를 구비하는 광 흡수층;
    상기 광 흡수층에 결합하는 정공 수송층;
    상기 정공 수송층에 결합하는 제2 투명 전극층;
    상기 제2 투명 전극층에 결합하는 제2 베리어층을 포함하는, 페로브스카이트 태양전지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 집광 어레이는
    곡면 형상을 갖는 다수의 집광 돌출부;
    상기 집광 돌출부 사이에 평면으로 형성되는 투광 평면부를 포함하는, 페로브스카이트 태양전지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 집광 돌출부는
    500 내지 2,000㎚의 폭을 갖는, 페로브스카이트 태양전지.
  4. 제2항에 있어서, 상기 집광 돌출부는
    100 내지 200㎚의 높이를 갖는, 페로브스카이트 태양전지.
  5. 제2항에 있어서, 상기 투광 평면부는
    500 내지 2,000㎚의 폭을 갖는, 페로브스카이트 태양전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 베리어층의 타면에 제1 보호층을 더 포함하는, 페로브스카이트 태양전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 베리어층에 제2 보호층을 더 포함하는, 페로브스카이트 태양전지.
  8. 제1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 베리어층은
    분리층;
    상기 분리층에 결합하는 분리 보호층; 및
    상기 분리 보호층에 결합하는 제1 투명전극 베리어층을 포함하는, 페로브스카이트 태양전지.
  9. 캐리어 기판에 제1 베리어층을 형성하는 단계;
    상기 제1 베리어층에 제1 투명 전극층을 형성하는 단계;
    상기 제1 투명 전극층에 전자 수송층을 형성하는 단계;
    상기 전자 수송층에 집광 어레이를 갖는 광 흡수층을 형성하는 단계;
    상기 광 흡수층에 정공 수송층을 형성하는 단계;
    상기 정공 수송층에 제2 투명 전극층을 형성하는 단계;
    상기 제2 투명 전극층에 제2 베리어층을 형성하는 단계; 및
    상기 캐리어 기판을 제거하는 단계를 포함하는, 페로브스카이트 태양전지의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광 흡수층 형성 단계는
    상기 전자 수송층에 광 흡수 물질을 코팅하는 단계;
    상기 광 흡수 물질을 전 건조하는 단계;
    상기 광 흡수 물질을 집광 어레이 대응 형상을 갖는 스탬프로 임프린트하여, 상기 광 흡수 물질의 개방면에 곡면 형상을 갖는 다수의 집광 돌출부와 집광 돌출부 사이에 평면으로 형성되는 투광 평면부를 구비하는 상기 집광 어레이를 형성하는 단계를 포함하는, 페로브스카이트 태양전지의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1 베리어층 형성 단계는
    상기 캐리어 기판에 분리층을 형성하는 단계;
    상기 분리층에 분리 보호층을 형성하는 단계; 및
    상기 분리 보호층에 제1 투명전극 베리어층을 형성하는 단계를 포함하는, 페로브스카이트 태양전지의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 전자 수송층 형성 단계는
    상기 제1 투명 전극층에 전자 전달 물질을 코팅하는 단계;
    상기 전자 전달 물질 코팅층에 전자 전달 물질의 나노 입자를 코팅하는 단계; 및
    상기 전자 전달 물질의 나노 입자를 용접 또는 소결하여 나노 기공 구조를 형성하는 단계를 포함하는, 페로브스카이트 태양전지의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제2 베리어층에 제2 보호층을 결합하는 단계를 더 포함하는, 페로브스카이트 태양전지의 제조방법.
  14. 제9하에 있어서,
    상기 제1 베리어층에 제1 보호층을 결합하는 단계를 더 포함하는, 페로브스카이트 태양전지의 제조방법.
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