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박막 태양전지 광흡수층의 저온 제조방법

  • 기술번호 : KST2015153973
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 광흡수층 및 태양전지의 제조방법에 관한 것으로 원하는 조성비를 갖는 타겟에 레이저 또는 전자빔을 조사하여 형성된 플라즈마가 기판에 증착함으로써 태양전지의 광흡수층을 제조하여 타겟의 조성비를 광흡수층이 그대로 갖게 되고, 광흡수층 내에서 높이에 따른 조성의 조절이 가능하고, 종래 기술에 비해 저온에서 광흡수층 증착이 가능한 광흡수층의 제조방법 및 태양전지의 제조방법에 관한 것이다.
Int. CL H01L 31/042 (2014.01) H01L 31/18 (2006.01) H01L 31/0749 (2012.01)
CPC H01L 31/0749(2013.01) H01L 31/0749(2013.01) H01L 31/0749(2013.01)
출원번호/일자 1020130036155 (2013.04.03)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-1439240-0000 (2014.09.02)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20140916) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.04.03)
심사청구항수 17

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박주형 대한민국 대전 유성구
2 조준식 대한민국 대전 유성구
3 어영주 대한민국 대전 유성구
4 윤재호 대한민국 대전 중구
5 윤경훈 대한민국 대전 유성구
6 신기식 대한민국 대전 유성구
7 곽지혜 대한민국 대전 서구
8 박상현 대한민국 대전 유성구
9 안세진 대한민국 대전 유성구
10 안승규 대한민국 대전 유성구
11 유진수 대한민국 대전 중구
12 조아라 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 한상수 대한민국 서울시 서초구 효령로**길 ** *층 (브릿지웰빌딩)(에이치앤피국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.04.03 수리 (Accepted) 1-1-2013-0288923-33
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.03.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.04.08 수리 (Accepted) 9-1-2014-0029055-53
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.05.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0378795-00
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.07.31 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0729396-83
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.07.31 수리 (Accepted) 1-1-2014-0729395-37
8 등록결정서
Decision to grant		 2014.08.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0599817-99
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
광흡수층의 제조방법에 있어서,(i) 증착할 순서를 정하여 복수개의 타겟을 준비하는 단계;(ii) 광흡수층을 증착할 기판을 준비하는 단계;(iii) 윈도우, 히터를 포함하여 구성되는 챔버에 상기 타겟과 상기 기판을 위치시키는 단계;(iv) 상기 (i) 단계의 정해진 순서에 따라 순차적으로 상기 복수개의 타겟에 펄스화된 레이저 또는 전자빔을 조사하여 상기 챔버 내부에 플라즈마 상태를 형성하는 단계;(v) 상기 각각의 타겟의 원소들을 기판 위에 순차적으로 증착하여 광흡수층을 형성하는 단계;를 포함하며,상기 (i) 단계의 타겟은 Cu, In, Ga, Se, S 중 각각 원소들의 혼합물, 2원계 화합물들의 혼합물, 3원계 화합물들의 혼합물, Cu-In-Ga-Se의 4원계 화합물, Cu-In-Ga-Se-S의 5원계 화합물 중에서 적어도 어느 하나를 포함하고,상기 타겟은 상기 In, Ga, Se의 휘발성이 높아 증착중 광흡수층에서의 함량이 낮아지는 것을 방지하기 위해서, Cu, In, Ga, Se, S의 각각의 원소 또는 그 화합물들이 목표로 하는 조성보다 더 함유되거나 덜 함유되며,상기 복수개의 타겟은 제 2 타겟보다 Ga이 많은 제 1 타겟, 제 1 타겟보다 Ga이 적은 제 2 타겟, 제 2 타겟보다 Ga이 많은 제 3 타겟을 포함하여 구성되고,제 1 타겟, 제 2 타겟, 제 3 타겟의 순서로 상기 타겟에 레이저 또는 전자빔을 조사하여 상기 타겟의 이온을 순차적으로 기판 위에 증착시킴으로써 광흡수층 내에 Ga 그레이딩(grading)을 주며,상기 (iv) 단계의 레이저는 자외선(UV)인 것을 특징으로 하는 광흡수층의 제조방법
2 2
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3 3
삭제
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5 5
제 1항에 있어서,상기 기판은 스테인레스스틸, 티타늄, 폴리머, 유리, 세라믹 중에서 어느 하나로 구성되는 하부기판;니켈, 구리, 몰리브덴 중에서 어느 하나를 포함하여 구성되고, 상기 하부기판 위에 스퍼터링 공정으로 형성되는 후면전극;을 포함하고,상기 후면전극 위에 광흡수층을 증착하는 것을 특징으로 하는 광흡수층의 제조방법
6 6
제 1항에 있어서,상기 챔버의 반응온도는 150~450℃인 것을 특징으로 하는 광흡수층의 제조방법
7 7
제 1항에 있어서,상기 (iv) 단계는 상기 타겟의 전면적에 걸쳐 균일하게 스퍼터(sputter)되도록 상기 레이저 또는 전자빔의 입사위치를 변화시키거나 또는 상기 타겟을 회전 또는 스캐닝 이동하는 것을 특징으로 하는 광흡수층의 제조방법
8 8
제 1항에 있어서,상기 (v) 단계는 Se 또는 S 중에서 적어도 어느 하나를 상기 기판에 추가로 공급하는 공정을 동시에 진행하는 것을 특징으로 하는 광흡수층의 제조방법
9 9
제 8항에 있어서,상기 Se을 추가로 공급하는 공정은 Se을 이용한 에퓨젼 셀(effusion cell), H2Se 가스, MO(Metal Organic) 소스 중에서 적어도 어느 하나의 방법을 통해 상기 기판에 Se을 공급하는 것을 특징으로 하는 광흡수층의 제조방법
10 10
제 8항에 있어서,상기 S을 추가로 공급하는 공정은 S을 이용한 에퓨젼 셀, H2S 가스, MO(Metal Organic) 소스 중에서 적어도 어느 하나의 방법을 통해 상기 기판에 S을 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 광흡수층의 제조방법
11 11
제 1 항에 있어서,상기 (v) 단계 이후에,상기 기판에 증착된 광흡수층을 셀렌화 또는 황화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광흡수층의 제조방법
12 12
제 11항에 있어서,상기 타겟은 Cu, In, Ga을 포함하여 구성되고, 상기 타겟에 펄스화된 레이저 또는 전자빔을 조사하여 타겟의 원소들을 기판에 증착시키고,상기 셀렌화 또는 황화하는 공정으로 Se 또는 S을 상기 타겟의 원소들이 증착된 층에 추가로 공급하는 것을 특징으로 하는 광흡수층의 제조방법
13 13
삭제
14 14
제 1항에 있어서,상기 복수개의 타겟의 조성과 양을 조절하여 상기 광흡수층의 증착되는 높이에 따라 물질의 조성을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 광흡수층의 제조방법
15 15
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16 16
태양전지의 제조방법에 있어서,(i) 기판을 준비하는 단계;(ii) 기판 위에 후면전극을 형성하는 단계;(iii) 상기 후면전극 위에 상기 제 1항, 제 5항 내지 제 12항 및 제 14항 중 어느 하나의 방법으로 광흡수층을 증착하는 단계;(iv) 상기 광흡수층 위에 버퍼층을 형성하는 단계;(v) 상기 버퍼층 위에 전면전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법
17 17
제 16항에 있어서,상기 (i) 단계의 기판은 스테인레스스틸, 티타늄, 폴리머, 유리, 세라믹 중에서 어느 하나로 구성되는 기판인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법
18 18
제 16항에 있어서,상기 (ii) 단계의 후면전극은 니켈, 구리, 몰리브덴 중에서 어느 하나를 포함하여 구성되고,스퍼터링법(Sputtering), 열증착법(Thermal evaporation), 전자선증착법(E-beam evaporation), 전착법(Electrodeposition) 중 어느 하나의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법
19 19
제 16항에 있어서,상기 (iv) 단계의 버퍼층은 ZnS, Zn(S,O), Zn(OH,S), ZnS(O,OH), ZnSe, ZnInS, ZnInSe, ZnMgO, Zn(Se,OH), ZnSnO, ZnO, CdS, CdZnS, InSe, InOH, In(OH,S), In(OOH,S), In(S,O) 중에서 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되고,용액성장법(CBD), 전착법(Electrodeposition), 동시증착법(Coevaporation), 스퍼터링법(Sputtering), 원자층성장법(Atomic Layer Epitaxy), 원자층증착법(Atomic Layer Deposition), 화학기상증착법(CVD), 유기금속화학기상증착법(MOCVD), 분자선성장법(MBE), 분무열분해법(Spray pyrolysis), ILGAR(Ion Layer Gas Reaction), 레이저증착법(Pulsed Laser Deposition)중에서 적어도 어느 하나의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법
20 20
제 16항에 있어서,상기 (v) 단계의 전면전극은 산화아연, 산화갈륨, 산화알루미늄, 산화인듐, 산화납, 산화구리, 산화티탄, 산화주석, 산화철, 이산화주석, 인듐주석산화물 중에서 적어도 어느 하나를 포함하고,RF 스퍼터링법, 반응성 스퍼터링법, 증발증착법 (Evaporation), 전자선증착법 (E-beam evaporation), 유기금속화학증착법(MOCVD), 원자층성장법(Atomic Layer Epitaxy), 원자층증착법(Atomic Layer Deposition), 분자선성장법(MBE), 전착법(Electrodeposition) 중에서 어느 하나의 방법을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법
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광흡수층에 있어서,상기 제 1항, 제 5항 내지 제 12항 및 제 14항 중 어느 하나의 방법으로 제조되고,상기 타겟의 조성과 오차범위 15% 이하의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 CIGS 광흡수층
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태양전지에 있어서,기판;상기 기판 위에 형성된 후면전극;상기 후면전극 위에 형성된 상기 제 21항의 CIGS 광흡수층;상기 광흡수층 위에 형성된 버퍼층;상기 버퍼층 위에 형성된 전면전극;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지
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패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부 한국에너지기술연구원 한국에너지기술연구원 주요사업 플렉서블 박막 태양전지 고효율화 기술 개발