박막 태양전지의 집적화 기술개발

Abstract

박막 태양전지 집적 기술은 낮은 효율을 극복하기 위한 박막 태양전지 모듈산업에 있어서 특히 중요하다. 대부분의 박막 태양 전지 모듈의 집적화는 세 번의 레이저 스크라이빙 공정 방법을 사용한다. 이 공정은 간단하지만 큰 무효면적을 야기시킨다. 무효면적이 커질수록 모듈에서 손실되는 에너지는 커진다. 우리는 박막 태양전지의 새로운 집적화 기술을 제안하고 실험적으로 증명하였다. 비정질 실리콘 박막 태양전지를 PECVD를 사용하여 전면 전극부터 이면전극까지 완전히 만든 후에 새로 디자인한 레이저 스크라이빙 방법으로 패터닝 한다. 다음에 높은 경사를 갖는 두 개의 SU-8 둑을 만들고 두 번의 경사증착을 수행한다. 이러한 박막 태양전지 집적화 기술을 사용하여 우리는 세 개의 단위 셀을 직렬 연결한 모듈을 만들었다. 모듈 크기는 $1.35 cm^2$, 개방전압과 단락 전류는 각각 2.51V, 18.8mA, 최대 파워는 8.95mW 이다. 무효면적의 크기는 1/5 로 줄였고 단위 셀 효율의 변화는 거의 없었다. 본 집적화 기술은 박막 태양전지를 포함한 적층형 박막 태양전지에도 적용 가능한 기술로 향후 박막 태양전지 모듈 산업에 필요한 고효율 태양전지 모듈을 만들 수 있는 독자적 기술로써의 가능성을 확인하였다.