Abstract:
본 발명은 기판의 Na의 농도가 낮아서 CIGS 광흡수층의 공핍층이 얇은 경우에 태양전지 효율을 향상시킬 수 있는 CIGS 광흡수층을 형성하는 방법에 관한 것으로, 3단계의 동시진공증발법에 의하여 태양전지용 CIGS 광흡수층을 형성하는 방법으로서, In과 Ga 및 Se을 동시에 증발시켜 증착하는 제1단계; Cu와 Se를 동시에 증발시켜 증착하는 제2단계; In과 Ga 및 Se를 동시에 증발시켜 증착하는 제3단계;를 포함하여 구성되며, 상기 제1단계에서 Ga을 증발시켜 공급하는 양이, 상기 제3단계에서 Ga를 증발시켜 공급하는 양보다 많은 것을 특징으로 한다. 본 발명의 다른 형태에 의한 CIGS 태양전지는, 기판; 상기 기판 위에 형성된 전극층; 및 상기 전극층 위에 형성된 CIGS 광흡수층을 포함하여 구성되며, 상기 전극층과 상기 CIGS 광흡수층의 계면에서의 Ga/(In+Ga)의 비율이 0.45 이상인 것을 특징으로 한다. 본 발명은, 3단계 동시진공증발법으로 CIGS 광흡수층을 형성하는 과정에서 제1단계의 Ga 증발량을 늘림으로써, Na의 농도가 낮은 기판 위에 형성되어 공핍층의 깊이가 깊은 CIGS 태양전지의 효율을 향상시키는 효과가 있다.
Abstract:
본 발명은 CIGS를 포함하는 CIS계 태양전지의 후면전극에 관한 것으로, 기판과 CIGS를 포함하는 CIS계 광흡수층 사이에 형성된 CIS계 태양전지의 후면전극으로서, 상기 기판 위에 형성되고 Na이 10wt% 이상 포함된 금속재질의 제1전극층; 및 상기 제1금속층 위에 형성되고 Na이 포함되지 않은 금속재질의 제2전극층으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 본 발명의 제1전극층과 제2전극층의 두께 비는 10:3 ~ 10:1 인 것이 바람직하다. 본 발명은, 10wt% 이상의 Na를 첨가한 제1전극층과 얇은 제2전극층을 구비함으로써, 광흡수층에 확산되는 Na의 양을 늘려 CIS계 태양전지의 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이러한 태양전지 효율의 향상은 단순히 제1전극층의 Na의 함량을 늘리고, 제2전극층의 두께를 얇게 하여 제조된 후면전극을 이용한 것에서 예상하기 어려운 정도의 효율 향상이며, 이로부터 Na가 포함되지 않은 다양한 기판에 대하여 효율이 뛰어난 CIS계 태양전지를 제조할 수 있는 효과가 있다.
Abstract:
본 발명은 텍스처층을 포함하는 2중 텍스처 구조의 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법에 관한 것으로서, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판에 텍스처층을 형성하는 단계; 상기 텍스처층에 후면전극을 형성하는 단계; 상기 후면 전극 위에 칼코게나이드계 반도체 재질의 광흡수층을 형성하는 단계; 상기 광흡수층 위에 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 위에 투명전극을 형성하는 단계; 및 상기 투명전극의 표면에 전면텍스처를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 텍스처층에 의하여 상기 후면전극의 표면에 요철이 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 텍스처층을 포함하는 2중 텍스처 구조의 칼코게나이드계 태양전지는, 기판; 상기 기판 위에 형성된 텍스처층; 상기 텍스처층 위에 형성된 후면전극; 상기 후면 전극 위에 형성된 칼코게나이드계 반도체 재질의 광흡수층; 상기 광흡수층 위에 형성된 버퍼층; 및 상기 버퍼층 위에 형성된 투명전극을 포함하여 구성되고, 상기 텍스처층 표면의 텍스처 구조에 의하여 상기 후면전극의 표면에 요철이 형성되며, 상기 투명전극의 표면에 전면텍스처 구조가 형성된 것을 특징으로 한다. 본 발명은 전면텍스처와 텍스처층의 2중 텍스처 구조를 구비하여 광포획 성능을 크게 증가시킴으로써, 태양전지의 광전변환효율을 향상시키는 효과가 있다.
Abstract:
본 발명은 기판에 텍스처가 형성된 2중 텍스처 구조의 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법에 관한 것으로서, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판의 표면에 기판텍스처를 형성하는 단계; 상기 기판에 후면전극을 형성하는 단계; 상기 후면 전극 위에 칼코게나이드계 반도체 재질의 광흡수층을 형성하는 단계; 상기 광흡수층 위에 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 위에 투명전극을 형성하는 단계; 및 상기 투명전극의 표면에 전면텍스처를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 기판텍스처에 의하여 상기 후면전극의 표면에 요철이 형성된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 기판에 텍스처가 형성된 2중 텍스처 구조의 칼코게나이드계 태양전지는, 기판; 상기 기판 위에 형성된 후면전극; 상기 후면 전극 위에 형성된 칼코게나이드계 반도체 재질의 광흡수층; 상기 광흡수층 위에 형성된 버퍼층; 및 상기 버퍼층 위에 형성된 투명전극을 포함하여 구성되고, 상기 광흡수층에 접하는 상기 후면전극의 표면에 후면텍스처 구조가 형성되며, 상기 투명전극의 표면에 전면텍스처 구조가 형성된 것을 특징으로 한다. 본 발명은 전면텍스처와 기판텍스처의 2중 텍스처 구조를 구비함으로써 광포획 성능을 크게 증가시켜, 태양전지의 광전변환효율을 향상시키는 효과가 있다.
Abstract:
본 발명은 습식식각의 방법으로 산화아연 박막에 나노단위의 요철구조를 형성하는 방법에 관한 것으로, 기판을 준비하는 단계; 나노미터 범위의 높이와 폭을 가지는 나노구조를 형성하는 단계; 상기 나노구조가 형성된 기판 위에 산화아연 박막을 형성하는 단계; 및 상기 산화아연 박막을 습식식각하는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 습식식각하는 단계에서 상기 나노구조의 위에 위치하여 물리적 치밀성이 상대적으로 낮은 산화아연이 우선적으로 식각되어, 상기 나노구조의 주변으로 식각에 의한 요철구조가 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 요철구조의 위에 균일하게 박막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 요철구조의 사이에 전해질이나 유기물이 균일하게 침투할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 요철구조의 종횡비를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 요철구조가 전체적으로 연결되어 있기 때문에, 과도한 종횡비의 차이에 의해서 저항이 증가하는 문제가 발생하지 않는다.
Abstract:
본 발명은 다양한 스펙트럼을 갖는 빛을 출사 가능한 광 바이어스 장치 및 이를 이용한 태양전지 분광응답 측정 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 광 바이어스 장치는, 빛을 발광하는 바이어스 광원을 구비한 광원부; 입사된 빛이 경로를 따라 이동되는 복수의 광유로가 구비된 광가이드부; 및 상기 광가이드부 입구에 각각 위치되거나, 또는 상기 광가이드부에서 이동되는 빛의 경로 상에 위치되거나, 또는 상기 광가이드부 출구에 각각 위치되는 적어도 하나의 광필터가 구비된 복수의 광필터부를 포함한다.
Abstract:
본 발명은 박막 태양전지에 관한 것으로, 종래 광흡수층 상부에 버퍼층, 투명전극, 그리드 전극을 형성하여 제조하던 것을 광흡수층 상부에는 버퍼층, 투명전극을 형성하지 않고, 버퍼층, 투명전극, 그리드 전극을 CIGS 하부면에 형성함으로써 태양광이 장애물 없이 직접 광흡수층으로 입사하도록 하고, 또한 제 1 전극과 버퍼층을 톱니구조로 서로 맞물리는 형상으로 패터닝하여 빛에너지를 흡수하여 발생하게 되는 전자-정공이 전극 또는 버퍼층으로 이동하게 되는 거리를 단축할 수 있게 하는 태양전지에 관한 것이다.
Abstract:
태양전지에 사용되는 광흡수층으로 사용되는 CI(G)S박막 제조 공정에서 Chelating Agent가 첨가하여, 광흡수층의 원료로 사용되는 CuI, InI 3 및 Na 2 Se의 용해시 Cu 또는 In 과 complex를 형성하여 Se 이온과 결합을 구조적으로 방해함으로써, 크기가 작은 입자를 만들 수 있다. 따라서, 기공(Porosity)의 크기를 줄이고, 조성의 균일도가 향상된 CI(G)S박막을 제조할 수 있다. 또한, 크고 각 공정별로 셀렌화 공정 조건의 변화시켜야 하고, 또한, 공정 조건의 변화가 적합하지 않을 경우, 제조된 흡수층이나 CI(G)S박막의 조성이 균일도가 떨어지는 기존의 흡수층이나 CI(G)S박막 제조 방법의 문제점을 해소할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 Na 공급 방법이 개선된 유연기판 CIGS 태양전지에 관한 것으로,유연한 재질의 기판; 상기 기판 위에 형성된 후면전극, 상기 후면전극 위에 형성된 CIGS 광흡수층; 상기 CIGS 광흡수층 위에 형성된 버퍼층; 및 상기 버퍼층 위에 형 성된 전면전극을 포함하여 구성되며, 상기 후면전극은 단일층으로 구성된 Na 첨가 금속 전극층인 것을 특징으로 한다. 본 발명은 종래의 Na 첨가 Mo 전극층에 비하여 약 1/10정도 낮은 비저항올 나타내는 Na 첨가 Mo 전극층을 적용하여, 단일층으로 후면전극을 구성한 고효율의 유연기판 CIGS 태양전지를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 후면전극층을 형성하는 공정이 단일층의 Na 첨가 Mo 전극층을 형성하는 공정만으로 이루어져, 유연기판 CIGS 태양전지의 제조공정 및 제조비용을 줄일수 있는 효과가 있다. 나아가, Na 첨가 금속층이 공기 중에 노출된 동안에 표면에 형성된 Na 화합물을 제거하는 공정을 더 포함함으로써, 광흡수층이 박리되거나 태양전지의 변환효율이 감소하는 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.
Abstract:
간소화된 동시진공증발법을 이용한 태양전지용 CIGS 박막의 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 태양전지용 CIGS 박막이 개시된다. 본 발명의 태양전지용 CIGS 박막의 제조방법은, 500 ~ 600°C의 기판온도에서 기판상에 Cu, Ga 및 Se을 동시진공증발에 의해 증착하는 단계 (단계 a); 상기 단계 a와 동일한 기판온도를 유지하며, Cu, Ga, Se 및 In을 동시진공증발에 의해 증착하는 단계 (단계 b); 및 상기 기판의 온도를 하강시키는 동안, Ga과 Se을 동시진공증발에 의해 증착한 후, Se만을 진공증발에 의해 증착하는 공정을 순차적으로 수행하는 단계 (단계 c);를 포함한다. 이에 의하여, 종래 3단계 동시진공증발법에 비해 공정 단계를 간소화하고 막증착 시간을 단축하면서도 박막 내 결정성장과 Ga 조성분포에 의한 밴드갭 그레이딩 효과를 충분히 구현하여 공정상 효율을 기할 수 있다.