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유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법 및 이를 이용한 유연 박막 태양전지 모듈

  • 기술번호 : KST2021005114
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 일 관점에 따르면, 씨스루 패턴을 구비하는 고효율 유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법을 제공한다. 상기 유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법은 이형기판 상에 이형층을 형성하는 단계; 이형층 상에 광흡수층, 제 1 버퍼층 및 제 1 투명전극층을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 제 1 투명전극층 및 상기 제 1 버퍼층의 적어도 어느 일부를 제거하여 P3 스크라이빙 패턴을 형성하는 단계; 상기 제 1 투명전극층의 상면 및 상기 P3 스크라이빙 패턴에 의해 형성된 영역 내에 투명접착층(transparent glue)을 도포하는 단계; 상기 투명접착층 상에 유연기판을 형성하는 단계; 상기 투명접착층을 경화시켜 상기 제 1 투명전극층 및 상기 유연기판을 접합하는 단계; 상기 이형기판과 상기 이형층을 상기 광흡수층으로부터 제거하는 단계; 노출된 상기 광흡수층의 하부면 상에 제 2 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 제 1 버퍼층, 상기 광흡수층 및 상기 제 2 버퍼층의 적어도 어느 일부를 제거하여 P2 스크라이빙 패턴을 형성하는 단계; 상기 제 2 버퍼층 및 상기 P2 스크라이빙 패턴에 의해 노출된 상기 제 1 투명전극층 상에 제 2 투명전극층을 형성하는 단계; 상기 제 2 투명전극층 및 상기 제 2 버퍼층의 적어도 어느 일부를 제거하여 P1 스크라이빙 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 버퍼층, 상기 광흡수층, 상기 제 2 버퍼층 및 상기 제 2 투명전극층의 적어도 어느 일부를 선택적으로 제거하여 P4 씨스루(see-through) 패턴을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
Int. CL H01L 31/0392 (2006.01.01) H01L 31/0445 (2014.01.01) H01L 31/032 (2006.01.01) H01L 31/0224 (2006.01.01) H01L 31/18 (2006.01.01) H01L 31/0236 (2006.01.01) H01L 21/76 (2006.01.01)
CPC
출원번호/일자 1020200101541 (2020.08.13)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2021-0052191 (2021.05.10) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020190137908   |   2019.10.31
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.08.13)
심사청구항수 26

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 유형근 서울특별시 성북구
2 정증현 서울특별시 성북구
3 김원목 서울특별시 성북구
4 박종극 서울특별시 성북구
5 최은평 서울특별시 성북구

대리인

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

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.08.13 수리 (Accepted) 1-1-2020-0851460-99
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2020.10.16 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
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번호 청구항
1 1
이형기판 상에 이형층을 형성하는 단계;이형층 상에 광흡수층, 제 1 버퍼층 및 제 1 투명전극층을 순차적으로 형성하는 단계;상기 제 1 투명전극층 및 상기 제 1 버퍼층의 적어도 어느 일부를 제거하여 P3 스크라이빙 패턴을 형성하는 단계;상기 제 1 투명전극층의 상면 및 상기 P3 스크라이빙 패턴에 의해 형성된 영역 내에 투명접착층(transparent glue)을 도포하는 단계;상기 투명접착층 상에 유연기판을 형성하는 단계;상기 투명접착층을 경화시켜 상기 제 1 투명전극층 및 상기 유연기판을 접합하는 단계;상기 이형기판과 상기 이형층을 상기 광흡수층으로부터 제거하는 단계;노출된 상기 광흡수층의 하부면 상에 제 2 버퍼층을 형성하는 단계;상기 제 1 버퍼층, 상기 광흡수층 및 상기 제 2 버퍼층의 적어도 어느 일부를 제거하여 P2 스크라이빙 패턴을 형성하는 단계;상기 제 2 버퍼층 및 상기 P2 스크라이빙 패턴에 의해 노출된 상기 제 1 투명전극층 상에 제 2 투명전극층을 형성하는 단계;상기 제 2 투명전극층 및 상기 제 2 버퍼층의 적어도 어느 일부를 제거하여 P1 스크라이빙 패턴을 형성하는 단계; 및상기 제 1 버퍼층, 상기 광흡수층, 상기 제 2 버퍼층 및 상기 제 2 투명전극층의 적어도 어느 일부를 선택적으로 제거하여 P4 씨스루(see-through) 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
2 2
제 1 항에 있어서,상기 P4 씨스루 패턴을 형성하는 단계는,상기 제 2 투명전극층에서부터 상기 유연기판이 형성된 방향으로 레이저를 조사하여 상기 P4 씨스루 패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 레이저는 상기 광흡수층에 흡수 가능한 파장 대역의 광원을 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
3 3
제 1 항에 있어서,상기 P4 씨스루 패턴을 형성하는 단계는,상기 유연기판에서부터 상기 제 2 투명전극층이 형성된 방향으로 레이저를 조사하여 상기 P4 씨스루 패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 레이저는, 상기 유연기판, 상기 투명접착층 및 상기 제 1 투명전극층은 투과하고, 상기 제 1 버퍼층에 흡수 가능한 파장 대역의 광원을 포함하는, 유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
4 4
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 레이저의 세기는 상기 P3 스크라이빙 패턴을 형성할 때 사용되는 레이저의 임계 에너지보다 상대적으로 높은,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
5 5
제 1 항에 있어서,상기 P4 씨스루 패턴을 형성하는 단계는,상기 레이저 광원을 도트(dot) 형태로 한 개씩 떨어트려 조사하거나, 또는, 도트(dot) 형태로 일부가 오버랩(overlap) 되도록 조사하여 상기 P4 씨스루 패턴을 형성하는 단계를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
6 6
제 1 항에 있어서,상기 P4 씨스루 패턴은,홀(hole) 또는 라인(line) 형태의 패턴을 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
7 7
제 6 항에 있어서,상기 홀의 직경 또는 상기 라인의 폭은 200㎛ 이하(0초과)인,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
8 8
제 1 항에 있어서,상기 P4 씨스루 패턴은 모듈의 끝에서 끝까지 연결된, 또는 부분적으로 끊어진 형태로서, 일정한 폭을 갖는 밴드 형태로 형성된,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
9 9
제 1 항에 있어서,상기 제 1 버퍼층은 CdS, Zn(O,S), Sn-doped ZnOx, Ti-doped ZnOx, i-ZnOx 및 Mg-doped ZnOx, (Mg,Al)-doped ZnOx 중 어느 하나를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
10 10
제 1 항에 있어서,상기 제 1 투명전극층은 In-doped SnOx, Al-doped ZnOx, In-doped ZnOx, Ga-doped ZnOx, B-doped ZnOx, Ag nanowire, graphene, carbon nanotube, Ag, Mg:Ag 합금, Au 및 OMO(metal oxide/thin metal/metal oxide) 구조의 전극재료 중 어느 하나를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
11 11
제 1 항에 있어서,상기 투명접착층을 형성하는 단계는,상기 투명접착층이 상기 P3 스크라이빙 패턴에 의해 노출된 상기 광흡수층의 상면과 맞닿도록 형성되는 단계를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
12 12
제 1 항에 있어서,상기 제 2 버퍼층은 MoOx, WOx, NiOx, VOx, CuOx 및 Cu-doped NiOx 중 어느 하나를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
13 13
제 1 항에 있어서,상기 제 2 투명전극층은 In-doped SnOx, Al-doped ZnOx, In-doped ZnOx, Ga-doped ZnOx, B-doped ZnOx, Ag nanowire, graphene, carbon nanotube, Ag, Mg:Ag 합금, Au 및 OMO(metal oxide/thin metal/metal oxide) 구조의 전극재료 중 어느 하나를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈의 제조방법
14 14
씨스루 패턴 영역을 구비하는 유연 박막 태양전지 모듈로서,상기 유연 박막 태양전지 모듈은,유연기판 상에 형성된 투명접착층(transparent glue);상기 투명접착층 상에 형성된 제 1 투명전극층;상기 제 1 투명전극층 상에 형성된 제 1 버퍼층;상기 제 1 버퍼층 상에 형성된 광흡수층;상기 광흡수층 상에 형성된 제 2 버퍼층;상기 제 2 버퍼층 상에 형성된 제 2 투명전극층; 및상기 제 1 버퍼층 및 광흡수층, 제 2 버퍼층 및 상기 제 2 투명전극층의 적어도 어느 일부가 선택적으로 제거되어 관통된 P4 씨스루 패턴;을 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈
15 15
제 14 항에 있어서,상기 P4 씨스루 패턴은 홀(hole) 또는 라인(line) 형태의 패턴을 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈
16 16
제 15 항에 있어서,상기 홀의 직경 또는 상기 라인의 폭은 200㎛ 이하(0초과)인,유연 박막 태양전지 모듈
17 17
제 14 항에 있어서,상기 P4 씨스루 패턴은 모듈의 끝에서 끝까지 연결된, 또는 부분적으로 끊어진 형태로서, 일정한 폭을 갖는 밴드 형태로 형성된,유연 박막 태양전지 모듈
18 18
제 14 항에 있어서,상기 제 1 버퍼층은 CdS, Zn(O,S), Sn-doped ZnOx, Ti-doped ZnOx, i-ZnOx 및 Mg-doped ZnOx, (Mg,Al)-doped ZnOx 중 어느 하나를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈
19 19
제 14 항에 있어서,상기 제 1 투명전극층은 In-doped SnOx, Al-doped ZnOx, In-doped ZnOx, Ga-doped ZnOx, B-doped ZnOx, Ag nanowire, graphene, carbon nanotube, Ag, Mg:Ag 합금, Au 및 OMO(metal oxide/thin metal/metal oxide) 구조의 전극재료 중 어느 하나를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈
20 20
제 14 항에 있어서,상기 투명접착층은 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈
21 21
제 14 항에 있어서,상기 제 2 버퍼층은 MoOx, WOx, NiOx, VOx, CuOx 및 Cu-doped NiOx 중 어느 하나를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈
22 22
제 14 항에 있어서,상기 제 2 투명전극층은 In-doped SnOx, Al-doped ZnOx, In-doped ZnOx, Ga-doped ZnOx, B-doped ZnOx, Ag nanowire, graphene, carbon nanotube, Ag, Mg:Ag 합금, Au 및 OMO(metal oxide/thin metal/metal oxide) 구조의 전극재료 중 어느 하나를 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈
23 23
제 14 항에 있어서,상기 유연 박막 태양전지 모듈은 상기 제 1 투명전극층 및 상기 제 1 버퍼층의 적어도 어느 일부가 선택적으로 제거되어 형성된 P3 스크라이빙 패턴을 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈
24 24
제 23 항에 있어서,상기 투명접착층은 상기 P3 스크라이빙 패턴이 형성된 영역 내에 매립된 형태로서, 상기 광흡수층과 접촉하는 구조를 갖는,유연 박막 태양전지 모듈
25 25
제 23 항에 있어서,상기 유연 박막 태양전지 모듈은 상기 제 1 버퍼층, 상기 광흡수층 및 상기 제 2 버퍼층의 적어도 어느 일부가 선택적으로 제거되어 형성된 P2 스크라이빙 패턴을 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈
26 26
제 25 항에 있어서,상기 유연 박막 태양전지 모듈은 상기 제 2 버퍼층 및 상기 제 2 투명전극층의 적어도 어느 일부가 선택적으로 제거되어 형성된 P1 스크라이빙 패턴을 포함하는,유연 박막 태양전지 모듈
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 한국과학기술연구원 기후변화대응기술개발 수요대응형 태양광모듈 구현을 위한 비접촉식 박막미세가공 기술 개발
2 과학기술정보통신부 한국과학기술연구원 기후변화대응기술개발 CIGS 박막태양전지 기반 고효율 투광형 태양전지 모듈 원천기술