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투명 전도성 산화물 후면전극을 가지는 칼코게나이드계 태양전지 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2019011280
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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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 발명의 일관점에 따르면 기판; 상기 기판 상부에 형성된 투명 전도성 산화물 후면전극; 상기 투명 전도성 산화물 후면전극의 상부에 형성된 적어도 Cu, Ga 및 Ag을 포함하는 칼코게나이드계 광흡수층; 및 상기 칼코게나이드계 광흡수층 상부에 형성된 투명 전도성 산화물 전면전극을 포함하며, 상기 칼코게나이드계 광흡수층이 상기 투명 전도성 산화물 후면전극에 접하는 계면영역에는 Cu의 함량이 상기 칼코게나이드계 광흡수층의 평균 Cu 함량에 비해 상대적으로 높은 Cu-과잉영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 칼코게나이드계 태양전지가 제공된다.
Int. CL H01L 31/032 (2006.01.01) H01L 31/0224 (2006.01.01) H01L 31/18 (2006.01.01)
CPC H01L 31/0324(2013.01) H01L 31/0324(2013.01) H01L 31/0324(2013.01) H01L 31/0324(2013.01) H01L 31/0324(2013.01) H01L 31/0324(2013.01)
출원번호/일자 1020170118058 (2017.09.14)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-1924538-0000 (2018.11.27)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20190222) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2017.09.14)
심사청구항수 21

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 정증현 대한민국 서울특별시 성북구
2 김원목 대한민국 서울특별시 성북구
3 박종극 대한민국 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김남식 대한민국 서울특별시 서초구 남부순환로***길 *-*, *층 (양재동, 가람빌딩)(율민국제특허법률사무소)
2 이인행 대한민국 서울특별시 서초구 남부순환로***길 *-*, *층 (양재동, 가람빌딩)(율민국제특허법률사무소)
3 김한 대한민국 서울특별시 서초구 남부순환로***길 *-*, *층 (양재동, 가람빌딩)(율민국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2017.09.14 수리 (Accepted) 1-1-2017-0896243-93
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2017.10.20 수리 (Accepted) 1-1-2017-1039381-96
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2017.11.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2018.01.09 수리 (Accepted) 9-1-2018-0000790-18
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2018.05.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0337766-29
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2018.07.17 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2018-0705236-84
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)		 2018.07.17 수리 (Accepted) 1-1-2018-0705235-38
8 등록결정서
Decision to grant		 2018.11.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0799577-10
9 [명세서등 보정]보정서(심사관 직권보정)
 2019.02.19 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-5004689-17
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번호 청구항
1 1
기판;상기 기판 상부에 형성된 투명 전도성 산화물 후면전극;상기 투명 전도성 산화물 후면전극의 상부에 형성된 적어도 Cu, Ga 및 Ag을 포함하는 칼코게나이드계 광흡수층; 및상기 칼코게나이드계 광흡수층 상부에 형성된 투명 전도성 산화물 전면전극을 포함하며, 상기 칼코게나이드계 광흡수층이 상기 투명 전도성 산화물 후면전극에 접하는 계면영역에는 Cu의 함량이 상기 칼코게나이드계 광흡수층의 평균 Cu 함량에 비해 상대적으로 높은 Cu-과잉영역이 형성되고,상기 칼코게나이드계 광흡수층 내에서 Ag의 함량은 2at% 이하의 값(0초과)을 갖는 것을 특징으로하는, 칼코게나이드계 태양전지
2 2
제 1 항에 있어서,상기 투명 전도성 산화물 후면전극 상부에 3nm 이하의 두께를 가지는 갈륨산화물(GaOx)이 형성되어 있는, 칼코게나이드계 태양전지
3 3
제 1 항에 있어서,상기 칼코게나이드계 광흡수층은 Cu(InxGa1-x)(Sey,S1-y)(0
4 4
제 1 항에 있어서,상기 Cu-과잉영역의 두께는 2 내지 10nm 범위에 있는, 칼코게나이드계 태양전지
5 5
삭제
6 6
제 1 항에 있어서,상기 Cu-과잉영역과 상기 투명 전도성 산화물 후면전극 사이에는 Mo층을 더 포함하며,상기 Mo층은 상기 투명 전도성 산화물 후면전극을 일부만 도포하여 광의 투과가 가능한 윈도우를 포함하는 패턴으로 형성된,칼코게나이드계 태양전지
7 7
제 1 항에 있어서,상기 Cu-과잉영역과 상기 투명 전도성 산화물 후면전극 사이에는 TiOx(titanium oxide), TiNbOx(niobium-doped titanium oxide), Mo(S, Se)2, 및 MoO3 중 어느 하나 이상으로 이루어진 층이 형성되어 있는, 칼코게나이드계 태양전지
8 8
제 1 항에 있어서,상기 Cu-과잉영역의 Cu의 함량은 상기 칼코게나이드계 광흡수층의 평균 Cu 함량에 비해 원자 퍼센트(at%) 기준으로 10 내지 20% 더 높은, 칼코게나이드계 태양전지
9 9
제 1 항에 있어서,상기 기판은 투명기판 또는 결정질 Si 기판을 포함하는, 칼코게나이드계 태양전지
10 10
기판의 제 1 면 상에 투명 전도성 산화물 후면전극을 형성하는 단계;상기 투명 전도성 산화물 후면전극 상에 Ag 전구체층을 형성하는 단계;상기 투명 전도성 산화물 후면전극 상에 Cu 및 Ga를 포함하는 칼코게나이드계 광흡수층을 형성하는 단계;상기 칼코게나이드계 광흡수층 상에 투명 전도성 산화물 전면전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 칼코게나이드계 광흡수층을 형성하는 단계는, 상기 Ag 전구체층을 상기 칼코게나이드계 광흡수층 내부로 확산시키는 단계; 및 상기 칼코게나이드계 광흡수층이 상기 투명 전도성 산화물 후면전극이 접하는 계면에 Cu의 함량이 상기 칼코게나이드계 광흡수층의 평균 Cu 함량에 비해 상대적으로 높은 Cu-과잉영역을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 칼코게나이드계 광흡수층 내에서 Ag의 함량은 2at% 이하의 값(0초과)을 갖는 것을 특징으로 하는,칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
11 11
제 10 항에 있어서, 상기 칼코게나이드계 광흡수층은 Cu(InxGa1-x)(Sey,S1-y)(0
12 12
제 10항에 있어서, 상기 칼코게나이드계 광흡수층을 형성하는 단계;는Ga 및 Se, 또는 Ga 및 S을 상기 상기 투명 전도성 산화물 후면전극 상에 증착하여 갈륨셀렌층 또는 갈륨황화물층을 형성하는 제 1 단계; 및 상기 갈륨셀렌층 또는 상기 갈륨황화물층 상에 Cu 및 Se, 또는 Cu 및 S을 도포하고 확산시키는 제 2 단계를 포함하는, 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
13 13
제 10항에 있어서, 상기 칼코게나이드계 광흡수층을 형성하는 단계;는Ga, In 및 Se, 또는 Ga, In 및 S를 상기 상기 투명 전도성 산화물 후면전극 상에 증착하여 인듐갈륨셀렌층 또는 인듐갈륨황화물층을 형성하는 제 1 단계; 및 상기 인듐갈륨셀렌층 또는 상기 인듐갈륨황화물층 상에 Cu 및 Se, 또는 Cu 및 S을 도포하고 확산시키는 제 2 단계를 포함하는, 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
14 14
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 Ag 전구체층을 상기 칼코게나이드계 광흡수층 내부로 확산시키는 단계; 및 상기 Cu-과잉영역을 형성하는 단계는, 상기 제 2 단계에서 수행되는, 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
15 15
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 제 1 단계는 300 내지 400℃ 범위에서 수행되는, 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
16 16
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 제 2 단계는 430 내지 600℃ 범위에서 수행되는, 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
17 17
제 11 항에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 후면전극을 형성하는 단계 이후에 상기 투명 전도성 산화물 후면전극을 일부만 도포하여 광의 투과가 가능한 윈도우를 포함하는 패턴 형태의 Mo층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
18 18
제 10 항에 있어서, 상기 Ag 전구체층은 순수한 Ag로 이루어진, 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
19 19
제 10 항에 있어서, 상기 Ag 전구체층은 Mo 및 Ag으로 이루어진 합금으로 이루어지며, 상기 투명 전도성 산화물 후면전극을 일부만 도포하여 광의 투과가 가능한 윈도우를 포함하는 패턴 형태를 가지는,칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
20 20
제 10 항에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 후면전극을 형성하는 단계 이후에 상기 투명 전도성 산화물 후면전극 상에 TiOx(titanium oxide), TiNbOx(niobium-doped titanium oxide), Mo(S, Se)2, 및 MoO3 중 어느 하나 이상으로 이루어진 층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
21 21
제 10 항에 있어서, 상기 Ag 전구체층은 1 내지 20nm 두께 범위로 형성되는, 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
22 22
제 21 항에 있어서, 상기 Ag 전구체층은 10 내지 20nm 두께 범위로 형성되는, 칼코게나이드계 태양전지의 제조방법
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1 산업통상자원부 한국과학기술연구원 에너지국제공동연구(전력기금) 레이저 미세가공 기반 유연 CIGS 박막 태양전지 단일집적 모듈화 기술
2 산업통상자원부 한국과학기술연구원 신재생에너지핵심기술개발 26% 효율한계 극복을 위한 결정질 실리콘과 CIGS 박막 태양전지로 구성된 2단자형 탠덤구조 원천기술 개발