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KR101540311B1 - 찰코파이라이트형 화합물계 광결정형 태양전지와 그 제조방법 - Google Patents

찰코파이라이트형 화합물계 광결정형 태양전지와 그 제조방법 Download PDF

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KR101540311B1
KR101540311B1 KR1020130140803A KR20130140803A KR101540311B1 KR 101540311 B1 KR101540311 B1 KR 101540311B1 KR 1020130140803 A KR1020130140803 A KR 1020130140803A KR 20130140803 A KR20130140803 A KR 20130140803A KR 101540311 B1 KR101540311 B1 KR 101540311B1
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KR
South Korea
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light absorbing
absorbing layer
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민병권
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고형덕
한일기
최원준
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한국과학기술연구원
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Abstract

본 발명은 태양전지에 관한 것으로서, 찰코파이라이트형 화합물을 나노임프린트 리소그래피 공정을 통해 광결정 구조로 제조함으로써 태양 입사광의 ?수를 증폭시키므로 우수한 광전환 효율을 나타내고, 또한, Cu, In, Ga 전구체 페이스트 또는 잉크를 이용하여 CiGS 또는 CIS 박막을 제조하여 금속 원료의 소모를 최소화함으로써 공정비용을 절감할 수 있다.

Description

찰코파이라이트형 화합물계 광결정형 태양전지와 그 제조방법{chalcopyrite compound photonic crystal solar cells and preparing method therof}
본 발명은 태양전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 찰코파이라이트형 화합물을 나노임프린트 리소그래피 공정을 통해 광결정 구조로 제조함으로써 우수한 광전환 효율을 갖는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
태양전지는 태양광을 흡수하여 전기로 바꾸는 전지를 말하는데, 태양에너지를 안전하게 생산할 수 있다는 점에서 가장 주목 받는 미래 에너지 생산방법이라고 할 수 있다. 이러한 태양전지의 제작을 위하여 다양한 종류의 무기, 유기 반도체들이 응용되고 있으나, 현재까지 상업화 단계까지 도달한 대표적인 예는 실리콘을 주소재로 사용하는 실리콘 태양전지와 CIGS 계열의 박막 태양전지이다. 실리콘 태양전지는 높은 광전환 효율을 나타낸다는 장점이 있으나, 높은 공정비용이 든다는 단점이 있다.
이를 대체하기 위하여 화합물 반도체를 이용한 보다 얇은 두께를 갖는 박막 태양전지를 제조하는 기술 개발이 활성화되고 있다.
일례로, CIS 또는 CIGS로 알려진 B족, A족 및 A족의 원소들을 포함하는 찰코파이라이트계 박막을 광흡수층으로 이용하는 박막 태양전지가 공지되어 있다. 이들은 주로 동시 증발법 또는 스퍼터링과 같은 제조방법으로 제조될 수 있으나, 모두 진공 조건하에서 진행되기 때문에 고비용의 진공 장비가 필요하다, 또한, 인듐 또는 갈륨과 같은 고가의 원료 손실량이 높아 대면화가 어렵고 높은 공정속도를 내기가 어렵다는 문제가 존재한다.
상기와 같은 문제를 극복하기 위하여 전구체를 이용하여 박막 태양전지를 제조하는 방법(비특허문헌 1, 특허문헌 1), 나노입자를 이용하여 박막 태양전지를 제조하는 방법(비특허문헌 2, 특허문헌 2)이 공지되어 있으나, 이러한 프린팅에 의해 제조된 박막 태양전지는 여전히 낮은 광전환 효율을 가진다는 단점이 존재한다.
따라서, 태양전지의 실용화를 위하여, 태양전지의 소재 및 제조공정 비용을 절감하고, 우수한 광전환 효율을 갖도록 개발하는 것이 가장 시급한 실정이다.
특허문헌 1. 대한민국공개특허 제10-2009-0092471호 특허문헌 2. 미국공개특허 제2006/0062902호
비특허문헌 1. Mitzi et al. Advanced Materials., 2008, 20, 3657-3662 비특허문헌 2. Kapur et al. Thin Solid Films., 2003, 431-432
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 찰코파이라이트형 화합물을 광결정 구조로 제조함으로써 태양전지 두께를 감소하고, p-n 접합면의 면적이 증가하여 우수한 광전환 효율을 갖는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 졸-겔법과 나노임프란트 리소그래피 공정을 이용하여 광흡수층을 제조함으로써, 종래에 비해 상대적으로 저렴한 비용으로 대면적의 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지를 대량으로 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전도성 기판의 표면에 형성되는 광결정 구조를 갖는 찰코파이라이트형 화합물을 함유하는 광흡수층, 상기 광흡수층의 표면에 형성된 n-층, 상기 n-층의 표면에 형성된 전자수송층 및 상기 전자수송층 상에 형성된 전극층을 포함하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지를 제공한다.
상기 전도성 기판은 ITO(인듐주석산화물) 또는 FTO(불소-도핑된인듐주석산화물) 유리, Mo 코팅된 유리, 금속 포일, 금속 판, 및 전도성 고분자 물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것일 수 있다.
상기 찰코파이라이트형 화합물은 구리인듐셀렌(CIS), 구리인듐갈륨셀렌(CIGS), 구리인듐황(CIS) 및 구리인듐갈륨황(CIGS)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것일 수 있다.
상기 광흡수층은 나노임프린트 리소그래프 공정으로 형성될 수 있다.
상기 광흡수층과 n-층 사이의 층간 에너지 차이와 격자상수 차이를 완화하는 버퍼층을 상기 광흡수층의 표면에 더 포함할 수 있다.
상기 광흡수층에 형성된 광결정 단위형상의 직경은 0.05 ~ 1 ㎛이고, 이격 거리는 0.1 ~ 1 ㎛이며, 높이는 0.02 ~ 1 ㎛일 수 있다.
상기 태양전지의 두께는 100 ~ 3000 ㎛일 수 있다.
또한, 본 발명은 ⅰ) 전도성 기판 상에 광결정 구조를 갖는 찰코파이라이트형 화합물을 함유하는 광흡수층을 형성하는 단계, ⅱ) 상기 광흡수층의 상부에 n-층을 형성하는 단계, ⅲ) 상기 n-층의 상부에 전자수송층을 형성하는 단계 및 ⅳ) 상기 전자수송층의 상부에 전극층을 부착하고 압착하는 단계를 포함하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지의 제조방법을 제공한다.
상기 ⅰ) 단계는 ⅰ-1) 상기 전도성 기판의 표면에 찰코파이라이트형 화합물을 포함하는 졸-겔 용액을 도포하는 도포단계, ⅰ-2) 상기 광결정 구조의 역 표면 형상을 갖는 마스크로 상기 찰코파이라이트형 화합물을 임프린트시켜서 광결정을 형성시키는 단계 및 ⅰ-3) 상기 마스크를 가압 및 가열함으로써 상기 졸-겔 용액이 광결정 구조로 성형되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전도성 기판은 ITO(인듐주석산화물) 또는 FTO(불소-도핑된인듐주석산화물) 유리, Mo 코팅된 유리, 금속 포일, 금속 판, 및 전도성 고분자 물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것일 수 있다.
상기 찰코파이라이트형 화합물은 구리인듐셀렌(CIS), 구리인듐갈륨셀렌(CIGS), 구리인듐황(CIS) 및 구리인듐갈륨황(CIGS)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것일 수 있다.
상기 ⅰ) 단계와 ⅱ) 단계 사이에 상기 광흡수층의 표면에 버퍼층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 광흡수층에 형성된 광결정 단위형상의 직경은 0.05 ~ 1 ㎛이고, 이격 거리는 0.1 ~ 1 ㎛이며, 높이는 0.02 ~ 1 ㎛일 수 있다.
상기 태양전지의 두께는 100 ~ 3000 ㎚일 수 있다.
본 발명의 찰코파이라이트형 화합물계 광결정형 태양전지에 따르면, 찰코파이라이트형 화합물을 나노임프린트 리소그래피 공정을 통해 광결정 구조로 제조함으로써 태양 입사광의 흡수를 증폭시키므로 우수한 광전환 효율을 나타낸다.
또한, Cu, In, Ga 전구체 페이스트 또는 잉크를 이용하여 CIGS 또는 CIS 박막을 제조하여 금속 원료의 소모를 최소화함으로써 공정비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 찰코파이라이트형 화합물을 나노임프린트 리소그래프 공정을 통해 형성된 광결정 구조를 나타내는 SEM 사진이다.
도 3은 도 1에 도시된 광흡수층에 형성될 수 있는 광결정의 배열 구조 및 단위 형상을 나타낸 평면도이다.
도 4는 AM 1.5 태양 스펙트럼 조사하에서 본 발명의 실시예에 따른 태양전지와 종래 태양전지의 광흡수도를 FDTD(Finite-difference time-domain) simulation)법에 의해 계산한 결과 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 태양전지를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 박막 태양전지는 전도성 기판(10)의 표면에 형성되는 광결정 구조를 갖는 찰코파이라이트형 화합물을 함유하는 광흡수층(20), 상기 광흡수층(20)의 표면에 형성된 n-층(30), 상기 n-층(30)의 표면에 형성된 전자수송층(40) 및 상기 전자수송층(40)의 표면에 형성된 전극층(50)으로 형성된다.
전도성 기판(10)은 ITO(인듐주석산화물) 또는 FTO(불소-도핑 된 인듐주석산화물) 유리, Mo 코팅된 유리, 금속 포일, 금속 판, 및 전도성 고분자 물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것을 사용할 수 있고, 또한 비전도성 기판에 전도성 박막 층이 형성된 형태의 기판이 사용될 수도 있다.
또한, 상기 전도성 기판(10)은 스테인리스 스틸을 포함하는 금속 재질로 구비할 수 있으며, 리지드타입(Rigid Type) 또는 플렉시블타입(Flexible Type)을 사용할 수도 있다.
광흡수층(20)은 전도성 기판(10)의 표면에 나노임프린트 리소그래프 공정을 통해 형성되며, 도 2에 도시된 바와 같이 광결정(photonic crystal) 구조를 갖는다.
광결정(21)은 포토닉 밴드 갭을 만들어 내는 구조체이며, 주기적인 구조로 배열된다. 광결정(21)은 주기적 구조체로서 특정한 파장 범위의 빛이 투과되지 못하거나 반사되면서 소실되는 영역이 존재한다. 이와 비슷한 이유로 인해 태양전지는 그 내부에서 빛이 반사되는 것이 감소되어, 광흡수 효율이 향상된다. 광결정(21) 구조는 아래에서 더 자세하게 설명한다.
광흡수층(20)은 찰코파이라이트형 화합물이면 이에 제한되지 않으나, 보다 바람직하게는 구리인듐셀렌(CIS), 구리인듐갈륨셀렌(CIGS), 구리인듐황(CIS) 및 구리인듐갈륨황(CIGS)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 광흡수층(20)은 CuInS2, CuInSe2, CuIn(Se1 - xSx)2(0<x<1), Cu(In1 - yGay)S2(0<y<1), Cu(In1 -yGay)Se2(0<y<1), Cu(In1 - yGay)S2(Se1-xSx)2(0<x<1, 0<y<1), CuGaS2, CuGaSe2, CuGa(Se1 - xSx)2(0<x<1), CdTe, 및 Zn3P2로 이루어진 군에서 선택되는 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 CuInSe2, Cu(In1 - yGay)Se2(0<y<1), CuGaSe2, 및 Cu(In1 -yGay)Se2(0<y<1)로 이루어진 군에서 선택되는 것이 사용될 수 있다. 또한 상기 광흡수층(20)은 상기 반도체 화합물의 단일막 또는 다층막으로 이루어질 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 광흡수층(20)에 형성될 수 있는 광결정의 배열 구조 및 광결정 단위형상을 각각 나타낸 평면도로서, a는 광결정(21) 단위형상들의 이격 거리, d는 광결정(21) 단위형상의 직경, t는 광결정(21) 단위형상의 높이를 의미한다. 이에 도시된 바와 같이, 광결정(21) 구조는 다음과 같은 구조일 수도 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 복수 개의 광결정(21) 단위형상들은 주기적으로 배열되어 사각형 격자 구조를 이루는, 원기둥 형상으로서, 광학 효율, 원거리장에서의 광강도 분포 또는 관찰각에 따른 광강도 분포는 광결정 구조의 파라미터 및 기둥 형태에 따라 달라진다. 이러한, 광결정 구조의 파라미터로는 이격거리와 높이, 대표길이가 있으며, 이는 빛의 회절 및 산란 정도에 영향을 미친다. 따라서, 광흡수층에 포함되는 소재에 따른 광결정 구조의 파라미터 수치를 변경함으로써, 최적의 광학 특성을 갖는 태양전지의 제조가 가능하다. 보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에서는 광결정(21) 단위형상의 직경(d) 0.05 ~ 1 ㎛이고, 이격 거리(a) 0.1 ~ 1 ㎛이며, 높이(t)는 0.02 ~ 1 ㎛일 수 있다.
상기 전도성 기판(10)과 상기 광흡수층(20) 사이의 층간 에너지 차이와 격자상수 차이를 완화하여 정공 및 전자의 이동을 원활히 하는 역할을 하는 버퍼층(미도시)이 더 포함될 수도 있다.
상기 버퍼층은 n 타입 반도체가 사용될 수 있으며, 구체적으로는 CdS, ZnS, ZnSe, In2O3 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물이 사용될 수 있다.
상기 버퍼층은(미도시) 통상적으로 알려져 있는 박막 제조방법으로 제조될 수 있으며, 보다 바람직하게는 화학적 용액 성장법(chemical bath deposition)으로 제조될 수 있다.
상기 버퍼층은(미도시) 통상적으로 알려져 있는 박막 제조방법으로 제조될 수 있으며, 보다 바람직하게는 화학적 용액 성장법(chemical bath deposition)으로 제조될 수 있다.
전자수송층(40)으로는 n형 아연산화물(n-ZnO) 또는 I형 아연산화물(i-ZnO)이 사용될 수 있다.
전극층(50)은 태양광이 입사되어 투과되는 전극이며, 광투과도의 저하를 방지하고 비저항이 낮으며 표면거칠기가 양호한 물질이라면 이에 제한되지 않으나, 구체적으로는 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO), 플루오린 틴 옥사이드(fluorine tinn oxide, FTO), 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide, IZO), ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3), 주석계 산화물(tin oxide, TO), 안티몬 틴 산화물(antimony tin oxide, ATO), 아연 산화물(zinc oxide), 알루미늄 도핑된 아연 산화물(Al-doped zinc oxide), CdO, CdSnO4 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 투명 전도성 금속 산화물이 사용될 수 있으며, 상기 전극층(50)은 상기 전도성 금속 산화물의 단일막 또는 다층막으로 이루어질 수 있다.
상기 전자수송층(40), 전극층(50)은 통상적으로 잘 알려져 있는 박막 제조방법으로 제조될 수 있으며, 보다 바람직하게는 스퍼터링 방법으로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명은 ⅰ) 전도성 기판 상에 광결정 구조를 갖는 찰코파이라이트형 화합물을 함유하는 광흡수층을 형성하는 단계, ⅱ) 상기 광흡수층의 상부에 n-층을 형성하는 단계, ⅲ) 상기 n-층의 상부에 전자수송층을 형성하는 단계, ⅳ) 상기 전자수송층의 상부에 전극층을 부착하고 압착하는 단계;를 포함하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지의 제조방법을 제공한다.
상기 ⅰ) 단계는 ⅰ-1) 상기 전도성 기판의 표면에 찰코파이라이트형 화합물을 포함하는 졸-겔 용액을 도포하는 도포단계, ⅰ-2) 상기 광결정 구조의 역 표면 형상을 갖는 마스크로 상기 찰코파이라이트형 화합물을 임프린트시켜서 광결정을 형성시키는 단계, ⅰ-3) 상기 마스크를 가압 및 가열함으로써 상기 졸-겔 용액이 광결정 구조로 성형되는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 전도성 기판은 ITO(인듐주석산화물), FTO(불소-도핑 된 인듐주석산화물) 유리, Mo 코팅된 유리, 금속 포일, 금속판 및 전도성 고분자 물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것을 사용할 수 있다.
상기 찰코파이라이트형 화합물은 구리인듐셀렌(CIS), 구리인듐갈륨셀렌(CIGS), 구리인듐황(CIS) 및 구리인듐갈륨황(CIGS)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것을 사용할 수 있다.
상기 ⅰ) 단계와 ⅱ) 단계 사이에 상기 광흡수층의 표면에 버퍼층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 광흡수층에 형성된 광결정 단위형상의 직경은 0.05 ~ 1 ㎛이고, 이격 거리는 0.1 ~ 1 ㎛이며, 높이는 0.02 ~ 1 ㎛일 수 있다.
상기 태양전지의 두께는 100 ~ 3000 ㎚일 수 있다.
이하, 나노임프린트 리소그래피 공정을 이용한 실시예로서 광흡수층(20)의 제조방법에 대해 설명한다.
실시예
찰코파이라이트계 화화물로 전구체 페이스트 제조를 위해, Cu(NO3)2xH2O 1 g(5 mmol), Ga(NO3)xH2O 0.4 g (1.6 mmol), In(NO3)xH2O 1.12 g (3.7 mmol)을 메탄올 7 mL에 녹인 후, 폴리비닐아세테이트 1 g과 메탄올 용액 7 mL을 교반하며 혼합하여 페이스트를 제조하였다. 이를 Mo (몰리브덴) 유리 기판에 코팅한 후 광결정 구조의 역 패턴 형상을 갖는 마스크로 150 ℃에서 1시간 동안 가열, 가압하고, 마스크를 제거하였다. 다음으로 상기 마스크가 제거된 기판을 300 ℃에서 10 분 동안 가열하고 건조한 후, 황 분위기 하에서 500 ℃에서 30 분 동안 열처리하여 주기 400 ㎚, 지름 200 ㎚, 높이 180 ㎚의 육각 배열(hexagonal array) 형태로 정렬된 광결정 구조를 갖는 광흡수층을 제조하였다. 이를 사용하여 일반적으로 잘 알져진 형태의 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지를 제조하였다.
도 4는 AM 1.5 태양 스펙트럼 조사 하에서 본 발명의 실시예에 따른 태양전지와 종래 태양전지의 광흡수도를 FDTD(Finite-difference time-domain) simulation)법에 의해 계산한 결과 그래프로, 이때, 종래 태양전지는 실시예로부터 제조된 태양전지와 동일한 광흡수층 부피를 갖는 태양전지이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예로부터 제조된 태양전지는 종래 태양전지에 비해 광흡수도가 약 40 % 더 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
10 : 전도성 기판 20: 광흡수층
30 : n-층 40 : 전자수송층
50 : 전극층

Claims (17)

  1. 전도성 기판의 표면에 형성되는 광결정 구조를 갖는 찰코파이라이트형 화합물을 함유하는 광흡수층;
    상기 광흡수층의 표면에 형성된 n-층;
    상기 n-층의 표면에 형성된 전자수송층; 및
    상기 전자수송층의 표면에 형성된 전극층;을 포함하고,
    상기 광흡수층은 나노임프린트 리소그래프 공정을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 기판은 ITO(인듐주석산화물) 또는 FTO(불소-도핑 된 인듐주석산화물) 유리, Mo 코팅된 유리, 금속 포일, 금속 판 및 전도성 고분자 물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 찰코파이라이트형 화합물은 구리인듐셀렌(CIS), 구리인듐갈륨셀렌(CIGS), 구리인듐황(CIS), 구리인듐갈륨황(CIGS)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광흡수층과 n-층 사이의 층간 에너지 차이와 격자상수 차이를 완화하는 버퍼층을 상기 광흡수층의 표면에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광흡수층에 형성된 광결정 단위형상의 직경은 0.05 ~ 1 ㎛인 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광흡수층에 형성된 광결정 단위형상의 이격 거리는 0.1 ~ 1 ㎛인 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광흡수층에 형성된 광결정 단위형상의 높이는 0.02 ~ 1 ㎛인 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 태양전지의 두께는 100 ~ 3000 ㎚인 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지.
  10. ⅰ) 전도성 기판 상에 광결정 구조를 갖는 찰코파이라이트형 화합물을 함유하는 광흡수층을 형성하는 단계;
    ⅱ) 상기 광흡수층의 상부에 n-층을 형성하는 단계;
    ⅲ) 상기 n-층의 상부에 전자수송층을 형성하는 단계; 및
    ⅳ) 상기 전자수송층의 상부에 전극층을 부착하고 압착하는 단계;를 포함하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 ⅰ ) 단계는 ⅰ-1) 상기 전도성 기판의 표면에 찰코파이라이트형 화합물을 포함하는 졸-겔 용액을 도포하는 도포단계;
    ⅰ-2) 상기 광결정 구조의 역 표면 형상을 갖는 마스크로 상기 찰코파이라이트형 화합물을 임프린트시켜서 광결정을 형성시키는 단계; 및
    ⅰ-3) 상기 마스크를 가압 및 가열함으로써 상기 졸-겔 용액이 광결정 구조로 성형되는 단계;를 포함하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전도성 기판은 ITO(인듐주석산화물), FTO(불소-도핑 된 인듐주석산화물) 유리, Mo 코팅된 유리, 금속 포일, 금속 판 및 전도성 고분자 물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 찰코파이라이트형 화합물은 구리인듐셀렌(CIS), 구리인듐갈륨셀렌(CIGS), 구리인듐황(CIS) 및 구리인듐갈륨황(CIGS)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 ⅰ) 단계와 ⅱ) 단계 사이에 상기 광흡수층의 표면에 버퍼층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 광흡수층에 형성된 광결정 단위형상의 직경은 0.05 ~ 1 ㎛인 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지의 제조방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 광흡수층에 형성된 광결정 단위형상의 이격 거리는 0.1 ~ 1 ㎛인 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지의 제조방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 태양전지의 두께는 100 ~ 3000 ㎚인 것을 특징으로 하는 찰코파이라이트형 화합물계 태양전지의 제조방법.

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