KR101504318B1 - Thin-film type solar cell - Google Patents
Thin-film type solar cell Download PDFInfo
- Publication number
- KR101504318B1 KR101504318B1 KR20130154980A KR20130154980A KR101504318B1 KR 101504318 B1 KR101504318 B1 KR 101504318B1 KR 20130154980 A KR20130154980 A KR 20130154980A KR 20130154980 A KR20130154980 A KR 20130154980A KR 101504318 B1 KR101504318 B1 KR 101504318B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thin film
- substrate
- solar cell
- back electrode
- layer
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 2
- 240000002329 Inga feuillei Species 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical compound [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical group [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 박막형 태양전지에 관한 것으로, 특히 기판 위에 박막을 증착 형성하여 발생할 수 있는 열적 또는 결정격자의 불일치에 기인한 변형을 최소화할 수 있는 박막형 태양전지에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film solar cell, and more particularly, to a thin film solar cell capable of minimizing deformation due to thermal or crystal lattice mismatch that may occur when a thin film is formed on a substrate.
칼코피라이트(chalcopyrite) 구조의 구리인듐셀레나이드(CuInSe2; CIS)계 화합물은 직접 천이형 반도체로서 높은 광흡수 계수(~1×105 ㎝-1)와 밴드갭 조절의 용이성 및 열적 안정성 등으로 인해 고효율 박막태양전지용 흡수층과 적외선영역의 광검출기 재료로 주목받고 있다.Copper indium selenide (CuInSe 2 ; CIS) based compound of chalcopyrite structure is a direct type semiconductor and has high light absorption coefficient (~ 1 × 10 5 cm -1 ), ease of bandgap control and thermal stability Has attracted attention as an absorption layer for a high-efficiency thin film solar cell and a photodetector material for an infrared region.
특히, CIS계에 속하는 Cu(InGa)Se2(CIGS) 태양전지의 경우, 박막태양전지 중 세계 최고 효율인 20.1%를 달성한바 있으며, 이는 기존 다결정 웨이퍼형 실리콘 태양전지의 효율에 근접하는 수치이다. In particular, the Cu (InGa) Se 2 (CIGS) solar cell belonging to the CIS system achieved the world's highest efficiency of 20.1% of the thin film solar cell, which is close to the efficiency of the conventional polycrystalline wafer type silicon solar cell .
현재까지 연구되고 있는 CIS계 박막태양전지의 흡수층 제작방법은 동시증착(co-evaporation)법, 스퍼터링(sputtering)법, 전착(electro-deposition)법, 유기금속 기상성장법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)법 등이 있고, 상용화가 추진 중인 제작방법은 동시증착법, 전착법과 스퍼터링법이다.Methods for fabricating an absorption layer of a CIS-based thin film solar cell which have been studied so far include a co-evaporation method, a sputtering method, an electro-deposition method, a metal organic chemical vapor deposition method, MOCVD) method, and the methods of commercialization are co-evaporation, electrodeposition and sputtering.
이중 스퍼터링법은 비교적 장치가 간단하고 손쉽게 금속 또는 절연체를 증착할 수 있어, 연구용은 물론 생산용으로 폭넓게 활용되고 있다.The double sputtering method is relatively simple in apparatus and can easily deposit a metal or an insulator, and is widely used for research as well as production.
통상적으로 CIGS 박막은 몰리브덴(molybdenum; Mo) 배면전극이 증착된 다양한 기판위에 Cu/In/Ga 금속(전구체, precursor)을 다양한 장비를 이용하여 증착하고 셀레늄(Se) 분위기에서 열을 가하여(열처리) 흡수층을 제조한다. Typically, CIGS thin films are formed by depositing Cu / In / Ga precursors on various substrates deposited with molybdenum (Mo) back electrodes using various equipment and applying heat (heat treatment) in selenium (Se) To form an absorbent layer.
한편, 기판 위에 Mo 배면전극 증착, Mo위에 전구체 Cu/In/Ga 금속 증착, 그리고 전구체의 셀렌화 열처리가 이루어지는 공정에서 기판과 각 박막물질의 열팽창 계수가 상이하여 박막제조 후 변형이 발생하는 문제점이 있으며, 이로 인하여 박막의 박리와 박리가 없을 때는 박막태양전지의 뒤틀림이 생겨 문제가 발생한다.
On the other hand, in the process of depositing Mo back electrode on the substrate, precursor Cu / In / Ga metal deposition on Mo, and selenization heat treatment of the precursor, the thermal expansion coefficient of the substrate and each thin film material is different, Therefore, when there is no peeling and peeling of the thin film, the thin film solar cell is distorted and a problem occurs.
[문헌 1] 공개특허공보 제10-2012-0111366호(공개일자: 2012.10.10)[Patent Document 1] Published Japanese Patent Application No. 10-2012-0111366 (Published on October 10, 2012)
[문헌 2] 공개특허공보 제10-2012-0134248호(공개일자: 2012.12.12)[Patent Document 2] Published Japanese Patent Application No. 10-2012-0134248 (Published Date: December 12, 2012)
[문헌 3] 공개특허공보 제10-2013-0088499호(공개일자: 2013.08.08)
[Patent Document 3] Published Unexamined Patent Application No. 10-2013-0088499 (published on Aug. 2013)
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 개선하여 기판 위에 박막을 증착 형성하여 발생할 수 있는 열적 또는 결정격자의 불일치에 기인한 변형을 최소화할 수 있는 박막형 태양전지를 제공하고자 하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a thin film solar cell capable of minimizing deformation due to thermal or crystal lattice mismatch which may be caused by depositing a thin film on a substrate by improving the problems of the prior art.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 박막형 태양전지는, 기판과, 상기 기판 일면에 형성되는 배면전극과, 상기 배면전극의 일면 상부에 다수의 박막이 셀렌화 공정을 통해 제작되는 CIS계 박막형 태양전지에 있어서, 상기 기판은 상기 배면전극의 반대 면에 형성된 변형보상 박막층을 포함한다.A thin film solar cell according to the present invention includes a substrate, a back electrode formed on one surface of the substrate, and a plurality of CIS thin film solar cells The substrate includes a deformation-compensating thin film layer formed on an opposite surface of the back electrode.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 변형보상 박막층은, 상기 배면전극과 동종의 재료가 사용되는 것을 특징으로 하며, 보다 바람직하게는, 상기 배면전극의 두께와 적어도 같거나 두꺼운 것을 특징으로 한다.Preferably, in the present invention, the deformation-compensating thin film layer is made of a material similar to that of the rear electrode, more preferably at least equal to or thicker than the thickness of the rear electrode.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 기판과 배면전극 사이에는 버퍼층을 더 포함하며, 보다 바람직하게는, 상기 기판과 배면전극은 각각 Cu와 Mo이며, 상기 버퍼층은 Ni인 것을 특징으로 한다.
Preferably, in the present invention, a buffer layer is further provided between the substrate and the back electrode. More preferably, the substrate and the back electrode are Cu and Mo, respectively, and the buffer layer is Ni.
본 발명에 따른 박막형 태양전지는, 기판의 후면에 변형을 보상하는 박막층을 형성함으로써 기판 전면의 소자에 미치는 변형을 최소화하여 소자 성능 저하를 배제할 수 있으며, 박막 제품에서는 제품의 변형을 최소화하여 제품 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
The thin film solar cell according to the present invention minimizes the deformation of elements on the entire surface of the substrate by forming a thin film layer for compensating deformation on the rear surface of the substrate, The yield can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 단면 구성도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 박막형 태양전지에 대한 비교예를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 실험예를 보여주는 도면.1 is a cross-sectional view of a thin film solar cell according to the present invention,
FIGS. 2 and 3 are views showing a comparative example of a thin film solar cell according to the present invention,
4 is a view showing an experimental example of a thin film solar cell according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 구성요소의 '상(위) 또는 하(아래)'에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성요소가 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 위 두 구성요소 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.In the description of embodiments according to the present invention, when it is described as being formed on the upper or lower side of each element, the upper (upper) or lower (lower) All of which are directly in contact with each other or one or more other components are formed by being disposed between the two components.
또한 '상(위) 또는 하(아래)'로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Also, when expressed as 'upper or lower', it may include not only an upward direction but also a downward direction based on one component.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참고하면, 본 발명의 박막형 태양전지는, 기판(110)과, 상기 기판(110) 일면에 형성되는 배면전극(120)과, 상기 배면전극(120) 상부에 다수의 박막이 셀렌화 공정을 통해 제작되는 CIS계 박막형 태양전지에 있어서, 상기 기판(110)은 상기 배면전극(120)의 반대 면에 형성된 변형보상 박막층(200)을 포함한다.1, a thin film solar cell according to the present invention includes a
기판(110)은 유리기판, 세라믹 기판, 금속 기판 또는 고분자 기판일 수 있으며, 특히 본 발명은 유연한 태양전지로써 사용될 수 있는 재료가 기판으로 사용됨이 바람직하며, 예를 들어 금속 기판으로써 구리 기판이 사용될 수 있을 것이다.The
배면전극(120)은 Al, Ni, Cu, 또는 Mo이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 높은 전기전도도를 갖는 Mo이 사용될 수 있다.The
한편 기판(110)과 배면전극(120) 사이에는 버퍼층(미도시)이 더 형성될 수 있으며, 버퍼층은 기판과 배면전극의 물리적 특성을 고려하여 기판에 배면전극이 안정적으로 형성될 수 있도록 부가될 수 있다.A buffer layer (not shown) may be further formed between the
배면전극(120) 상부는 다수의 박막(131)(132)이 형성되어 셀렌화 공정을 통해 흡수층이 형성되며, 흡수층 상부에는 CdS 혹은 ZnS계 버퍼층과 윈도우층이 차례로 적층되어 CIS계 박막 태양전지로 제작된다.A plurality of
구체적으로는 배면전극(120) 상부에는 Cu-Ⅲ족 금속 박막을 증착하며, 이를 셀렌화 챔버에 도입하여 셀렌화수소 가스 내지는 셀레늄 증기 분위기에서 열처리(300℃~600℃)가 이루어지는 셀렌화 공정을 통해 흡수층이 형성된다. Specifically, a Cu-III group metal thin film is deposited on the
버퍼층은 n형 반도체층으로서 CdS 혹은 Zn계를 사용하며 100 nm 이하로 얇게 증착한다.The buffer layer is made of CdS or Zn as an n-type semiconductor layer and thinly deposited to a thickness of 100 nm or less.
윈도우층은 n형 반도체층으로서 광투과율이 우수한 ZnO층, 또는 Al이나 B가 도핑된 ZnO층에 의해 제공될 수 있다. The window layer may be provided by a ZnO layer having an excellent light transmittance as an n-type semiconductor layer, or a ZnO layer doped with Al or B.
한편, 셀렌화 공정에서는 300℃~600℃의 온도 범위에서 열처리가 이루어짐으로써, 기판과 각 박막물질의 열팽창 계수가 상이하여 박막제조 후에 변형이 발생할 수 있다.On the other hand, in the selenification process, heat treatment is performed in a temperature range of 300 ° C to 600 ° C, so that the substrate and the thin film materials have different thermal expansion coefficients, and deformation may occur after manufacturing the thin film.
이에 본 발명은 배면전극(120)이 형성되는 기판(110)의 반대 면에 기판의 변형을 보상할 수 있는 변형보상 박막층(200)이 형성됨을 기술상의 특징으로 한다.The present invention is characterized in that a deformation-compensating
예를 들어, 상온 보다 높은 온도(혹은 낮은 온도)에서 기판(110) 상에 박막을 증착하는 경우에 기판물질 대비 박막물질의 열팽창계수가 작은 경우에는 박막 증착 후에 기판(110) 위에 증착된 박막물질에 의하여 박막이 증착된 면이 볼록한 형태의 변형이 발생될 수 있다. 반면에, 기판물질 대비 기판(110) 위에 증착되는 박막물질의 열팽창계수가 클 경우에는 박막 증착 후에 기판(110) 위에 증착된 박막물질에 의하여 오목한 형태의 변형이 발생될 수가 있다.For example, when a thin film is deposited on the
이와 같은 변형은 박막층이 제조되는 열처리 온도가 상온과 큰 차이가 있으며, 기판물질과 박막물질의 열팽창계수 차이가 큰 경우에 변형이 크게 발생될 수 있다.Such deformation may cause a large deformation when the difference in the thermal expansion coefficient between the substrate material and the thin film material is large, and the heat treatment temperature at which the thin film layer is produced is greatly different from the room temperature.
본 발명에서 변형보상 박막층(200)은 기판(110)에 적층되는 다수의 박막층의 열적특성(열팽창계수 등) 또는 격자특성(격자구조 또는 격자상수 등)을 고려하여 기판(110)을 중심으로 대칭되게 박막층을 형성하여 기판의 변형 또는 뒤틀림 등을 최소화할 수 있는 것을 특징으로 하는 것이다.In the present invention, the deformation-compensating
바람직하게는, 변형보상 박막층(200)은 배면전극(120)과 동종의 재료가 사용될 수 있다.Preferably, the strain-compensating
배면전극(120)은 사용되는 금속재료는 다른 박막층과 비교하여 상대적으로 온도에 따른 열팽창 정도가 크며, 따라서 본 발명에서는 배면전극(120)과 동종의 재료를 기판(110) 반대 면에 대칭되게 형성함으로써 열변형을 최소화할 수 있다.In the present invention, the same material as the
또한 변형보상 박막층(200)으로써 배면전극(120)과 동종의 재료가 사용됨으로써, 기판 양면에 배면전극 물질을 증착시키는 배면전극 형성공정과 함께 변형보상 박막층의 형성이 가능하여 별도의 변형보상 박막층 형성 공정을 필요로 하지 않는 제조공정 상의 유리함이 있다.In addition, since the same material as that of the
한편, 변형보상 박막층(200)은 배면전극(120)과 동종의 재료를 사용하되, 적어도 배면전극(120)의 두께와 같거나 두껍게 형성됨이 바람직할 것이다.The deformation-compensating
변형보상 박막층(200)의 두께는 배면전극(120) 상부에 적층되는 다수의 박막층(131)(132)의 열적 특성을 고려하여 배면전극(120)의 두께 보다는 두껍게 형성될 수 있으며, 이때 변형보상 박막층(200)의 두께는 기판(110) 상부에 적층되는 전체 구조물의 두께를 넘지 않는 범위 내에서 적절히 결정될 수 있을 것이다.
The thickness of the deformation compensating
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 박막형 태양전지에 대한 비교예를 보여주는 도면이다.2 and 3 are views showing a comparative example of a thin film solar cell according to the present invention.
도 2 및 도 3의 각 도면에서 (a)는 제작된 박막의 단면 구조를 보여주는 구성도이며, (b)는 그 제조된 박막의 상태를 보여주는 사진이다.In FIGS. 2 and 3, (a) is a structural view showing the cross-sectional structure of the manufactured thin film, and (b) is a photograph showing the state of the thin film produced.
도 2를 참고하면, Ni/Cu기판/Ni 구조를 갖는 박막의 한쪽 면에만 Mo박막을 스퍼터링법으로 증착한 것으로, Mo 증착한 면이 복록하게 변형된 것을 보여주고 있다.Referring to FIG. 2, a Mo thin film is deposited by sputtering only on one side of a Ni / Cu substrate / thin film having a Ni structure, showing that the Mo vapor-deposited side is deformed in a concave manner.
참고로, Ni박막층은 Mo 박막의 증착 시에 흡착력을 높이는 역할을 하는 버퍼층이며, 거울면을 갖는 평탄한 Cu기판에 Mo박막을 직접 증착하는 경우에 Mo박막이 박리되는 것을 방지한다.For reference, the Ni thin film layer is a buffer layer which enhances the attraction force when the Mo thin film is deposited, and prevents the Mo thin film from being peeled off when a Mo thin film is directly deposited on a flat Cu substrate having a mirror surface.
Cu, Ni, Mo의 열팽창계수는 각각 16.5×10-6/℃, 13.3×10-6/℃, 5.43×10-6/℃ 이다. 따라서 Ni/Cu/Ni 구조의 박막의 한쪽 면에만 Mo를 스퍼터링법으로 증착하게 되면, 증착 후 Mo의 열팽창계수가 Cu의 열팽창계수 보다 작기 때문에 위로 볼록한 변형이 발생한다.The thermal expansion coefficients of Cu, Ni and Mo are 16.5 × 10 -6 / ° C., 13.3 × 10 -6 / ° C. and 5.43 × 10 -6 / ° C., respectively. Therefore, when Mo is deposited on only one side of the Ni / Cu / Ni thin film by the sputtering method, convex deformation occurs because the thermal expansion coefficient of Mo is smaller than the thermal expansion coefficient of Cu after deposition.
도 3에서의 박막은, Ni/Cu기판/Ni/Mo 구조(도 2 참고)의 박막 위에 "스퍼터링-셀렌화" 공정(스퍼터링법으로 In-Cu를 Mo 위에 증착한 후에 Se 증기 분위기에서 기판온도 500℃로 일정시간-약 15분간- 가열한 후 식히는 결정화 방법)으로 제작한 것이며, CuInSe2 박막(열팽창계수: 9×10-6/℃)이 더욱 심하게 위로 볼록하게 변형된 것을 확인할 수 있다. 또한 이러한 변형에 의하여 CuInSe2 박막 표면의 일부가 벗겨진 것을 알 수 있다.
The thin film in FIG. 3 is formed by depositing In-Cu on Mo on a thin film of Ni / Cu substrate / Ni / Mo structure (see FIG. 2) by sputtering 500 占 폚 for a certain period of time - about 15 minutes, followed by cooling) and CuInSe 2 It can be confirmed that the thin film (thermal expansion coefficient: 9 x 10 < -6 > / DEG C) is further strongly convexly deformed. It can also be seen that part of the surface of the CuInSe 2 thin film is peeled off by this modification.
도 4는 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 실험예를 보여주는 도면이다.4 is a graph showing an experimental example of a thin film solar cell according to the present invention.
도 4에서 (a)는 제작된 박막의 단면 구조를 보여주는 구성도이며, (b)는 그 제조된 박막의 상태를 보여주는 사진이다.4 (a) is a schematic view showing the cross-sectional structure of the manufactured thin film, and FIG. 4 (b) is a photograph showing the state of the thin film produced.
도 4에서 알 수 있듯이, Ni/Cu기판/Ni 구조의 박막 양면 모두에 Mo박막을 형성한 경우에는 외관의 변형이 없이 평탄한 박막을 얻을 수 있었다.
As can be seen from FIG. 4, when a Mo thin film was formed on both sides of the Ni / Cu substrate / Ni structure, a flat thin film was obtained without any change in appearance.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
110 : 기판 120 : 배면전극
131, 132 : 박막 200 : 변형보상 박막층110: substrate 120: back electrode
131, 132: thin film 200: strain compensation thin film layer
Claims (5)
상기 기판은 상기 배면전극의 반대 면에 형성된 변형보상 박막층과, 기판과 배면전극 사이에 버퍼층을 포함하며,
상기 배면전극은 Mo이며, 상기 버퍼층은 Ni인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.A CIS thin film solar cell in which a plurality of thin films are formed through a selenization process on one surface of a substrate, a back electrode formed on one surface of the substrate,
Wherein the substrate comprises a deformation compensating thin film layer formed on the opposite surface of the back electrode, and a buffer layer between the substrate and the back electrode,
Wherein the back electrode is made of Mo, and the buffer layer is made of Ni.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130154980A KR101504318B1 (en) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | Thin-film type solar cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130154980A KR101504318B1 (en) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | Thin-film type solar cell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101504318B1 true KR101504318B1 (en) | 2015-03-20 |
Family
ID=53028091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20130154980A KR101504318B1 (en) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | Thin-film type solar cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101504318B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008120306A1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Showa Shell Sekiyu K.K. | Method for manufacturing cis based thin film solar cell device |
| KR101209487B1 (en) * | 2010-07-14 | 2012-12-07 | 서울대학교산학협력단 | Semiconductor Light Emitting Device and Method for Manufacturing Thereof |
-
2013
- 2013-12-12 KR KR20130154980A patent/KR101504318B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008120306A1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Showa Shell Sekiyu K.K. | Method for manufacturing cis based thin film solar cell device |
| KR101209487B1 (en) * | 2010-07-14 | 2012-12-07 | 서울대학교산학협력단 | Semiconductor Light Emitting Device and Method for Manufacturing Thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101245371B1 (en) | Solar cell and method of fabricating the same | |
| KR101094326B1 (en) | Cu-In-Zn-Sn-Se,S THIN FILM FOR SOLAR CELL AND PREPARATION METHOD THEREOF | |
| KR101893411B1 (en) | A preparation method of solar cell using ZnS buffer layer | |
| US20140352751A1 (en) | Solar cell or tandem solar cell and method of forming same | |
| KR101908475B1 (en) | A solar cell comprising CZTS Thin film with a oxide buffer layer and a method of manufacturing the same | |
| US20130284252A1 (en) | Back contact structure for photovoltaic devices such as copper-indium-diselenide solar cells | |
| KR20120080045A (en) | Manufacturing method of solar cell | |
| US9202943B2 (en) | Niobium thin film stress relieving layer for thin-film solar cells | |
| KR101870236B1 (en) | Method for manufacturing a double-sided CZTS solar cell using a transparent conductive oxide film substrate and a solar cell prepared from same | |
| US8809105B2 (en) | Method of processing a semiconductor assembly | |
| KR101300791B1 (en) | Method for enhancing conductivity of molybdenum layer | |
| KR101039993B1 (en) | Solar cell and method of fabricating the same | |
| KR101504318B1 (en) | Thin-film type solar cell | |
| KR102227799B1 (en) | Method for manufacturing CIGS thin film solar cell | |
| KR102057234B1 (en) | Preparation of CIGS thin film solar cell and CIGS thin film solar cell using the same | |
| US9570636B2 (en) | Solar cell and method of fabricating the same | |
| KR20170036606A (en) | A CZTS based solar cell comprising a double light aborbing layer | |
| KR101072101B1 (en) | Solar cell and method of fabricating the same | |
| KR101436539B1 (en) | Thin film solar cell and Method of fabricating the same | |
| KR101327010B1 (en) | Solar cell and method of fabricating the same | |
| KR101406704B1 (en) | FABRICATION METHOD OF CZTSe ABSORBER LAYERS BY CO-EVAPORATION PROCESS | |
| JP2011249686A (en) | Method for manufacturing photoelectric conversion element and photoelectric conversion element | |
| KR101081079B1 (en) | Solar cell and method of fabricating the same | |
| KR101450799B1 (en) | Thin film solar cell and Method of fabricating the same | |
| US20180212092A1 (en) | Adhesive Layer For Printed CIGS Solar Cells |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200225 Year of fee payment: 6 |