플렉서블 태양전지 및 그의 제조방법
FLEXIBLE SOLAR CELL AND PREPARING METHOD FOR THE SAME
특허 요약
활성층, 전극, 반사방지막 등으로서 다기능을 하는 그래핀을 이용한 플렉서블 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본원에 의하여, 그래핀과 얇은 반도체 박막을 이용하여 반투명 태양전지를 제조할 수 있고, 플렉서블하고 투명한 태양전지를 제공할 수 있다. 또한, 본원에서의 그래핀은 활성층, 전극, 반사방지막 등으로서 다기능을 할 수 있으며, 기계적/전기적 특성이 우수한 그래핀을 이용함으로써 효율이 개선되어 우수한 성능과 가격의 저렴화를 실현할 수 있다.
청구항
번호청구항
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플렉서블 기재;상기 플렉서블 기재 상에 형성되며 개구부를 가지는 하부전극;상기 하부전극 상에 형성되는 반도체층;상기 반도체층 상에 형성되며 개구부를 가지는 절연층; 및상기 절연층 상에 형성되는 그래핀(graphene) 층을 포함하며, 상기 절연층이 가지는 개구부를 통하여 상기 반도체층 및 상기 그래핀층은 서로 접촉되어 PN 접합층을 형성하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 16 항에 있어서,상기 절연층 및 상기 그래핀층 사이에 형성되는 상부전극을 더 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 16 항에 있어서,상기 플렉서블 기재는 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthelate; PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate; PET), 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone; PES), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리노르보넨(polynorbonene; PN), 폴리아릴레이트(polyarylate), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 16 항에 있어서,상기 반도체층은 비정질 실리콘, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 화합물 반도체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 19 항에 있어서,상기 화합물 반도체는 Ⅱ-Ⅵ족, Ⅲ-Ⅴ족, 및 Ⅳ-Ⅵ족 화합물 반도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 16 항에 있어서,상기 반도체층은 화합물 반도체와 금속을 포함하는 복합체를 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 21 항에 있어서,상기 금속은 Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Ni, Fe, Co, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 16 항에 있어서,상기 플렉서블 태양전지는 투명 또는 반투명한 것인, 플렉서블 태양전지.

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플렉서블 기재 상에 개구부를 가지는 하부전극을 형성하는 단계;상기 하부전극 상에 반도체층을 형성하는 단계;상기 반도체층 상에 개구부를 가지는 절연층을 형성하는 단계; 및상기 절연층 상에 그래핀층을 형성하는 단계를 포함하며,상기 하부전극 및 상기 절연층이 가지는 개구부들을 통하여 상기 반도체층 및 상기 그래핀층은 서로 접촉되어 PN 접합층을 형성하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 24 항에 있어서,상기 절연층과 상기 그래핀층 사이에 상부전극을 형성하는 단계를 더 포함하는, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 24 항에 있어서,상기 플렉서블 기재는 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthelate; PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate; PET), 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone; PES), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리노르보넨(polynorbonene; PN), 폴리아릴레이트(polyarylate), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 24 항에 있어서,상기 반도체층은 비정질 실리콘, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 화합물 반도체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 27 항에 있어서,상기 화합물 반도체는 Ⅱ-Ⅵ족, Ⅲ-Ⅴ족, 및 Ⅳ-Ⅵ족 화합물 반도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 24 항에 있어서,상기 반도체층은 화합물 반도체와 금속을 포함하는 복합체를 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 29 항에 있어서,상기 금속은 Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Ni, Fe, Co, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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플렉서블 기재;상기 플렉서블 기재 상에 형성되는 반도체층;상기 반도체층 상에 형성되며 개구부(opening part)를 가지는 하부전극;상기 하부전극 상에 형성되며 개구부를 가지는 절연층; 및상기 절연층 상에 형성되는 그래핀(graphene) 층을 포함하며, 상기 하부전극 및 상기 절연층이 가지는 개구부들을 통하여 상기 반도체층 및 상기 그래핀층은 서로 접촉되어 PN 접합층을 형성하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 1 항에 있어서,상기 절연층 및 상기 그래핀층 사이에 형성되며 개구부를 가지는 상부전극을 더 포함하는, 플렉서블 태양전지.

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제 1 항에 있어서,상기 플렉서블 기재는 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthelate; PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate; PET), 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone; PES), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리노르보넨(polynorbonene; PN), 폴리아릴레이트(polyarylate), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 1 항에 있어서,상기 반도체층은 비정질 실리콘, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 화합물 반도체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 4 항에 있어서,상기 화합물 반도체는 Ⅱ-Ⅵ족, Ⅲ-Ⅴ족, 및 Ⅳ-Ⅵ족 화합물 반도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 1 항에 있어서,상기 반도체층은 화합물 반도체와 금속을 포함하는 복합체를 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 6 항에 있어서,상기 금속은 Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Ni, Fe, Co, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지.

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제 1 항에 있어서,상기 플렉서블 태양전지는 투명 또는 반투명한 것인, 플렉서블 태양전지.

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플렉서블 기재 상에 반도체층을 형성하는 단계;상기 반도체층 상에 개구부를 가지는 하부전극을 형성하는 단계;상기 하부전극 상에 개구부를 가지는 절연층을 형성하는 단계; 및상기 절연층 상에 그래핀층을 형성하는 단계를 포함하며,상기 하부전극 및 상기 절연층이 가지는 개구부들을 통하여 상기 반도체층 및 상기 그래핀층은 서로 접촉되어 PN 접합층을 형성하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 9 항에 있어서,상기 그래핀층 상에 상부전극을 형성하는 단계를 더 포함하는, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 9 항에 있어서,상기 플렉서블 기재는 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthelate; PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate; PET), 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone; PES), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리노르보넨(polynorbonene; PN), 폴리아릴레이트(polyarylate), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 9 항에 있어서,상기 반도체층은 비정질 실리콘, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 화합물 반도체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 12 항에 있어서,상기 화합물 반도체는 Ⅱ-Ⅵ족, Ⅲ-Ⅴ족, 및 Ⅳ-Ⅵ족 화합물 반도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 9 항에 있어서,상기 반도체층은 화합물 반도체와 금속을 포함하는 복합체를 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.

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제 14 항에 있어서,상기 금속은 Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Ni, Fe, Co, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 플렉서블 태양전지의 제조방법.