KR100953448B1 - 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 나노 소재와 금속과의 쇼트키 접합에 의한 정류 작용을 적용한 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위한, 본 발명의 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치는 포톤 에너지를 가지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 장치에 있어서, 기판, 상기 기판 상에 형성된 절연층, 상기 절연층 사이에 수직 배열되거나 상기 기판 상에 수평 배열된 다수의 반도체 나노소재로 구성된 나소 소재층, 상기 반도체 나노소재층 상부에 상기 반도체 나노소재와 쇼트키 접합되는 금속층을 포함하여, 상기 쇼트키 접합된 상기 반도체 나노소재와 상기 금속층 사이에 발생하는 정류에 의해 전기 에너지가 생성되도록 하는 것을 특징한다.
쇼트키 접합, 금속, 반도체 나노소재, 일함수, 포톤 에너지

Description

반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 및 그 제조 방법{PHOTOELECTRIC CONVERSION DEVICE USING SEMICONDUCTOR NANO MATERIAL AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명의 광전 변환 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 반도체 나노 소재와 금속과의 쇼트키 접합에 의한 정류 작용을 적용한 반도체 나노 소재를 이용한 광전 변환 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
태양광과 같이 포톤 에너지를 가지는 빛을 전기에너지로 변환하는 광전변환소자인 태양전지는 다른 에너지원과 달리 무한하고 환경 친화적이므로 시간이 갈수록 그 중요성이 더해가고 있다.
특히 휴대용 컴퓨터, 휴대전화, 개인휴대단말기 등의 각종 휴대용 정보기기에 탑재하면 태양광 만으로 충전이 가능할 것으로 기대를 모으고 있다.
종래의 태양전지는 태양전지 1세대인 단결정 또는 다결정의 실리콘 웨이퍼 형태의 태양전지가 많이 사용되어 왔으나, 실리콘 웨이퍼 형태의 태양전지는 제조시에 대형의 고가 장비가 사용되고 원료 가격이 고가이어서 제조비용이 높고, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 효율을 개선하는데도 많은 어려움이 따른다.
이후, 2세대의 박막 태양전지가 이러한 실리콘 웨이퍼의 사용을 대처하면서도 실리콘 소비가 적은 박막의 형태로 실용화 되고 있다.
그리고, 최근에는 저가로 제조할 수 있는 3세대 태양전지로서 유기재료를 사용한 태양전지에 대한 관심이 급증하고 있는데, 특히 제조비용이 저렴한 염료감응형 태양전지가 많은 주목을 받고 있다.
도 1은 p-n 접합 반도체 태양전지의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 태양전지는 p-타입(110)과 n-타입(120)의 반도체를 접합하는 p-n 접합 구조와, 빛의 반사 손실을 줄이기 위한 반사방지막(Anti reflection: AR층)(130)과, 전면 접촉 전극(140), 및 후면 접촉 전극(150)으로 이루어진다.
반도체의 특성상 광전 효과에 의하여 반도체가 빛(광자, photon)을 흡수하면 자유전자와 정공이 생기게 되며 일반적인 반도체에서는 이러한 자유전자와 정공이 다시 재결합(recombination)하면서 흡수한 포톤 에너지를 열과 같은 포논 에너지로 변환시키지만, 태양전지에서는 p-n 접합 주위에 있는 자유전자와 홀들이 p-n 접합 주위의 전자장으로 인해 서로의 위치가 바뀌게 되어 전기적 포텐셜이 형성되기 때문에, 태양전지 외부에 소자를 연결하게 되면 결과적으로 전류가 흐르게 되는 것이다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 빛이 닿으면 빛은 태양전지 속으로 흡수되며, 흡수된 빛이 가지고 있는 에너지에서 정공과 전자가 발생하여 각각 자유롭게 태양전지 속을 움직이게 되지만, 전자는 N형 반도체 쪽으로, 정공은 P형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위가 발생하게 된다.
그리고, n형 반도체 쪽에 접촉된 전극(140)과 p형 반도체 쪽에 접합된 전극(150) 사이에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 되는데, 이것이 태양전지의 pn접합에 의한 발전의 기본 원리이다
그런데, 이러한 광전 변환 장치는 외부에서 입사되는 빛의 반사율이 높고 재흡수율이 낮아 태양광 발전의 효율이 낮은 단점이 있다.
그리고, 고가의 대면적 기판을 이용해야 하므로 제조 비용이 높을 뿐만 아니라 p형 기판을 사용하는 경우 반대 타입의 n형 도핑을 해야 하고, n형 기판을 사용하는 경우 반대 타입의 p형 도핑을 수행해야 하므로, 공정이 번거로운 단점이 있다.
또한, 기존에는 입사되는 광의 반사율을 줄이기 위하여 기판 표면에 피라미드 형태의 요철을 형성하는 텍스처링(texturing) 공정을 진행하는 등 공정 단계가 증가하는 단점이 있었다.
본 발명은 기판 상에 반도체 나노소재를 배열하고 나노소재와 쇼트키 접합을 이루는 금속층을 구성하여, 반도체 나노소재와 쇼트키 접합된 금속의 일함수 차이에 의해 태양광 입사시 전자-정공의 흐름을 생성하여 의해 전기 흐름을 유도하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 포톤 에너지를 가지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 장치에 있어서, 기판, 상기 기판 상에 형성된 절연층, 상기 절연층 사이에 수직 배열된 다수의 반도체 나노소재로 구성된 나소 소재층, 상기 반도체 나노소재층 상부에 상기 반도체 나노소재와 쇼트키 접합되는 금속층을 포함하여, 상기 쇼트키 접합된 상기 반도체 나노소재와 상기 금속층 사이에 발생하는 정류에 의해 전기 에너지가 생성되도록 하는 것을 특징한다.
또한, 본 발명은 포톤 에너지를 가지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 장치에 있어서, 기판, 상기 기판 상에 다수의 반도체 나노소재가 수평 배열된 반도체 나노소재층, 상기 반도체 나노소재층 상에 상기 반도체 나노소재와 쇼트키 접합되는 금속층을 포함하여, 상기 쇼트키 접합된 상기 반도체 나노소재와 상기 금속층 사이에 발생하는 정류에 의해 전기 에너지가 생성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법은 반도체 나노소재와 금속층의 쇼트키 접합에 의해 생성되는 정류 작용에 의해 포톤 에너지를 가지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 장치 제조 방법에 있어서, 기판 상에 상기 기판에 수직하게 다수의 반도체 나노소재를 수직하게 배열하여 반도체 나노소재층을 형성하는 단계와, 상기 각각의 반도체 나노소재가 격리되도록 반도체 나노소재 사이에 절연층을 형성하는 단계와, 상기 절연층 상에 상기 반도체 나노소재와 쇼트키 접합되도록 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법은 반도체 나노소재와 금속층의 쇼트키 접합에 의해 생성되는 정류 작용에 의해 포톤 에너지를 가지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 장치 제조 방법에 있어서, 기판 상에 다수의 반도체 나노소재를 수평 배열하여 반도체 나노소재층을 형성하는 단계와, 상기 반도체 나노소재층 상부에 상기 반도체 나노소재와 쇼트키 접합되도록 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 별도의 p-n 접합을 이용하지 않고 상호 쇼트키 접합된 반도체 나노소재와 금속층의 일함수 차에 의해 태양광에 의해 전자-정공 흐름을 유도하여 전기 흐름을 생성함으로써, 추가의 도핑 공정 및 텍스처링 공정을 진행하지 않으므로 공정은 단순화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 전도성의 기판을 후면 접합 전극으로 이용하거나 금속층을 전면 접합 전극으로 이용함으로써 구성 요소를 간략화할 뿐만 아니라 공정을 단순화할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 본 발명은 수직 배열된 나노소재 사이에서 빛이 반사 및 재흡수를 반복함으로써 빛의 반사율 감소 및 재흡수율 증가로 인하여 전기 에너지 생성 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 단면도로서, 본 발명은 포톤 에너지를 가지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 장치에 관한 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광전 변환 장치(1)는 기판(11), 절연층(12), 반도체 나노소재층(13), 금속층(14)을 포함한다.
여기서, 기판(11)은 전도성 기판이 이용될 수 있으며, 전도성일 경우 기판(11)이 후면 접합 전극 역할을 한다.
또한, 절연층(12)은 반도체 나노소재(13) 지지층 역할을 할 뿐만 아니라, SiO2, SiN 등의 절연 계수가 크고 투명 재질로 이루어져 반사방지막 역할을 할 수도 있다.
그리고, 반도체 나노소재층(13)은 절연층(12) 사이에 수직 배열되며 반도체 성징을 가지는 다수의 반도체 나노소재(13a,13b,13c)로 구성되며, 금속층(14)은 반도체 나노소재층(13) 상부에 각각의 반도체 나노소재(13a,13b,13c)와 쇼트키 접합된다.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 쇼트키 접합된 반도체 나노소재(13a,13b,13c)와 금속층(14) 사이에 발생하는 정류에 의해 전기 에너지가 생성되도록 한다.
즉, 쇼트키 접합된 반도체 나노소재(13a,13b,13c)과 금속층(14) 사이에 포톤 에너지를 가지는 빛이 입사하면 전자와 정공이 서로 반대 방향으로 이동하게 되고 이로 인하여 정류 (Rectifying) 형태의 전기흐름이 생긴다.
따라서, 본 발명은 반도체 나노소재(13a,13b,13c)와 금속층(14) 사이의 전자-정공 흐름에 의한 전지 에너지를 얻기 위하여, n형 반도체 나노소재를 이용할 경우 반도체 나노소재의 일함수(Φs)가 금속층(14)의 일함수(Φm) 보다 커야하고, p형 반도체 나노소재를 이용할 경우 일함수(Φs)가 금속층(14)의 일함수(Φm) 보다 작아야 한다.
즉, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 n형 반도체의 일함수(Φs)가 금속층의 일함수(Φm) 보다 커야, (b)에 도시된 바와 같이 n형 반도체 나노소재가 갖는 전자가 전위 장벽층을 넘어 금속층(14) 방향으로 이동하고, 정공은 반대 방향으로 이동하여 전기 흐름을 생성한다.
또한, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 p형 반도체 일함수(Φs)가 금속층(14)의 일함수(Φm) 보다 작아야, (b)에 도시된 바와 같이 금속층(14) 내의 전자가 전 위 장벽층을 넘어 반도체 나노소재(13a,13b,13c) 방향으로 이동하고, 정공은 반대 방향으로 이동하여 전기 흐름을 생성한다.
한편, 본 발명의 반도체 나노소재(13a,13b,13c)는 4족 진성 반도체 또는 4-4족 화합물 반도체 또는 3-5족 화합물 반도체 또는 2-6족 화합물 반도체 또는 4-6족 화합물 반도체 중 선택된 적어도 하나 이상으로 이루어질 수 있으며, 별도의 도핑 또는 접합을 통해 성격이 변화될 수 있다.
그리고, 기존 p-n 접합을 이용하는 광전 변환 장치에서는 별도의 전면 접합 금속을 더 구비하지만 본 발명의 제 1 실시예에서는 금속층(14)을 전면 접합 전극으로 이용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 단면도로서, 상술한 본 발명이 제 1 실시예와 동일한 구성 요소에 대한 구체적인 작용 설명은 생략하도록 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예는 기판(11), 절연층(12), 반도체 나노소재층(13), 금속층(14), 전면 접합 전극(15)을 포함하며, 전기 흐름을 생성하기 위한 작용은 제 1 실시예와 동일하다.
여기서, 전면 접합 전극(15)은 금속층(14)과 오믹 접합을 이룬다.
이러한 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따르면 도전성 기판을 후면 접합 전극으로 이용하고, 상호 쇼트키 접합된 반도체 나노소재 및 금속층으로부터 전기 흐름을 생성하며, 금속층을 후면 접합층으로 이용함으로써 광전 변환 장치 구성을 간단하게 할 수 있다.
또한, 기존에는 경우 입사되는 빛의 반사율을 감소시키기 위하여 기판 표면에 피라미드 형태의 요철을 형성하는 텍스처링(texturing) 공정을 진행하였으나, 본 발명에서는 수직으로 배열된 다수의 반도체 나노소재가 텍스처링된 효과를 가지므로 별도의 텍스처링 공정 없이 반사율을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.
즉, 입사되는 빛은 일부가 어느 하나의 반도체 나노소재 표면에서 흡수되고 나머지가 반사되는데, 반사된 빛의 반사 경로에 인접하는 반도체 나노소재가 배열되어 있기 때문에 인접한 반도체 나노소재에서 빛이 재흡수되는바 반사율이 현저히 감소된다.
이와 같이 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예는 광전 변환 장치 구성을 간단하게 할 뿐만 아니라 반사율을 현저히 감소시킬수 있어 전기 에너지 생성 효율을 향상시킬 수 있다.
이러한 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치는 아래와 같은 공정에 의해 제조한다.
우선, 기판(11) 상에 다수의 반도체 나노소재(13a,13b,13c)를 수직하게 배열하여 반도체 나노소재층(13)을 형성한다.
이때, 반도체 나노소재(13a,13b,13c)는 화학기상 성장 방식(CVD) 또는 물리적 기상 성장 방식(PVD) 또는 전기화학 (Electrochemical) 방식을 통하여 나노 소재를 성장 배열하거나, 이미 합성된 반도체 나노소재를 기판(11) 상에 배열할 수 있다.
또는, 화학기상 성장 방식(CVD) 또는 물리적 기상 성장 방식(PVD) 또는 전기 화학 (Electrochemical) 방식으로 성장시킨 나노 소재를 스핀 코팅 또는 프린팅 방식으로 배열시켜 형성할 수 있다.
또는, 나노 소재 성장 방식에 의해 성장된 나노 소재를 스핀 코팅 또는 프린팅 방식으로 배열한 후 임프린트(Imprint) 방식 또는 식각 공정을 통해 패터닝하여 형성하거나, 반도체 성질의 기판을 식각하여 나노 구조물을 형성할 수 있다.
이어서, 각각의 반도체 나노소재가 격리되도록 반도체 나노소재(13a,13b,13c) 사이에 절연층을 형성한다.
이때, 절연층(12)은 반도체 나노소재(13a,13b,13c)의 상부가 일정 높이 노출되게 코팅하거나, 반도체 나노소재(13a,13b,13c)가 완전 매립되도록 코팅한 후 식각 공정을 통해 반도체 나노소재(13a,13b,13c)의 상부를 일부 노출시키는 방법을 적용할 수 있다.
이어서, 절연층(12) 상에 반도체 나노소재(13a,13b,13c)와 쇼트키 접합되도록 금속층(14)을 형성한다.
여기까지의 공정은 제 1 실시예와 제 2 실시예와 동일하나, 제 2 실시예는 금속층(14)의 상부에 전면 접합 전극(15)을 형성하는 공정을 더 진행한다.
여기서, 기존의 p-n 접합을 이용하는 광전 변환 장치는 p형 기판을 이용할 경우 n형 도핑을, n형 기판을 이용하는 경우 p형 도핑 공정을 진행하였으나, 본 발명은 별도의 도핑 공정을 진행하지 않으므로 공정을 단축시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 단면도로서, 상술한 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 동일한 구성 및 그에 대한 작용 설명은 생략하도록 한다.
도 7을 참조하면 본 발명의 제 3 실시예의 광전 변환 장치(2)는, 기판(21), 반도체 나노소재층(22), 절연층(23) 금속층(24), 및 후면 접합 전극(25)을 포함한다.
여기서, 기판(21)은 비도전성 기판이며 반도체 나노소재층(21)은 기판(21) 상에 수형 배열된 다수의 반도체 나노소재(22a)로 구성된다.
그리고, 금속층(24)은 반도체 나노소재층(21) 상에 상기 반도체 나노소재(22a)와 쇼트키 접합되어, 반도체 나노소재와 상기 금속층 사이에 발생하는 정류에 의해 전기 에너지가 생성되도록 한다.
또한, 금속층(24)은 전면 접합 전극(25) 역할을 하거나, 도면에는 도시하지 않았으나 금속층(24)의 상부에 금속층과 오믹 접합을 이루는 금속 물질로 이루어지는 전면 접합 전극(미도시함)을 더 구비할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 단면도로서, 상술한 본 발명의 제 1 실시예 및 제 3 실시예와 동일한 구성 및 그에 대한 작용 설명은 생략하도록 한다.
도 8을 참조하면 본 발명의 제 4 실시예는, 기판(21), 반도체 나노소재층(22), 절연층(23) 금속층(24), 및 후면 접합 전극(25)을 포함한다.
여기서, 상술한 제 3 실시예에서는 후면 접합 전극(25)이 기판(21)의 하부에 구비되었으나 제 4 실시예에서는, 반도체 나노소재층(21)의 일측 상부에 후면 접합 전극(25)이 구비된다.
후면 접합 전극(25)은 반도체 나노소재(22a)와 오믹 접합을 이루는 금속 물질로 이루어지며, 도면에는 금속층(24)이 전면 접합 전극으로 이용되도록 도시하였으나, 다른 변형예를 통해 금속층 상부에 금속층(24)과 오믹 접합을 이루는 금속 물질로 이루어지는 전면 접합 전극(미도시함)을 더 구비할 수 있다.
이러한 본 발명의 제 3 실시예 및 제 4 실시예에 따른 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치는 아래와 같은 공정에 의해 제조한다.
우선, 기판(21)에 다수의 반도체 나노소재(22a)를 수평하게 배열하여 반도체 나노소재층(21)을 형성한다.
여기서, 반도체 나노소재층(21)은 화학적 기상 성장 방식(CVD) 또는 물리적 기상 성장 방식(PVD), 전기화학 (Electrochemical) 방식을 통하여 나노 소재를 성장 배열하거나, 이미 합성된 반도체 나노소재를 기판(11) 상에 배열할 수 있다.
또는, 화학기상 성장 방식(CVD) 또는 물리적 기상 성장 방식(PVD) 또는 전기화학 (Electrochemical) 방식으로 성장시킨 나노 소재를 스핀 코팅 또는 프린팅 방식으로 배열시켜 형성할 수 있다.
또는, 나노 소재 성장 방식에 의해 성장된 나노 소재를 스핀 코팅 또는 프린팅 방식으로 배열한 후 임프린트(Imprint) 방식 또는 식각 공정을 통해 패터닝하여 형성하거나, 반도체 성질의 기판을 식각하여 나노 구조물을 형성할 수 있다.
그리고, 반도체 나노소재층(21) 상부에 절연층(23)을 형성하고, 반도체 나노소재(22a)와 쇼트키 접합되도록 금속층을 형성한다.
이때, 도면상에는 절연층(23)을 도시하였으나, 다른 변형된 실시예를 통해 절연층은 생략할 수 있으며, 필요에 따라 절연층(23)을 형성할 경우 반도체 나노소재(22a)와 금속층(24)의 쇼트키 접합이 이루어질 수 있는 얇은 두께로 이루어지도록 함이 바람직하다.
그리고, 제 3 실시예는 기판(21)의 하부에 후면 접합 전극(25)을 형성하고, 제 4 실시예는 반도체 나노소재층(21)의 일측 상부에 반도체 나노소재와 오믹 접합을 이루는 금속 물질로 이루어지는 후면 접합 전극을 더 형성한다.
아울러, 도면에는 도시되지 않았으나 금속층(24) 상부에 상기 금속층과 오믹 접합을 이루는 금속 물질로 이루어지는 전면 접합 전극(미도시함)을 더 형성할 수 있다.
도 1은 광변환 장치의 일예인 일반적인 p-n 접합 반도체 태양전지의 개략도.
도 2는 광전 변환 장치의 pn 접합에 의한 발전 원리를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 작용을 설명하기 위한 참조도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 단면도.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 단면도.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 단면도.

Claims (33)

  1. 포톤 에너지를 가지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 장치에 있어서,
    기판,
    상기 기판 상에 형성된 절연층,
    상기 절연층 사이에 수직 배열된 다수의 반도체 나노소재로 구성된 나소 소재층,
    상기 반도체 나노소재층 상부에 상기 반도체 나노소재와 쇼트키 접합되는 금속층을 포함하여,
    상기 쇼트키 접합된 상기 반도체 나노소재와 상기 금속층 사이에 발생하는 정류에 의해 전기 에너지가 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  2. 포톤 에너지를 가지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 장치에 있어서,
    기판,
    상기 기판 상에 다수의 반도체 나노소재가 수평 배열된 반도체 나노소재층,
    상기 반도체 나노소재층 상에 상기 반도체 나노소재와 쇼트키 접합되는 금속층을 포함하여,
    상기 쇼트키 접합된 상기 반도체 나노소재와 상기 금속층 사이에 발생하는 정류에 의해 전기 에너지가 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재층과 금속층 사이에는 상기 반도체 나노소재와 상기 금속층의 쇼트키 접합이 이루어질 수 있는 두께의 절연층이 더 형성됨을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 전도성 기판으로 이루어져 후면 접합 전극으로 이용됨을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 기판의 하부에 후면 접합 전극이 더 구비됨을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재층의 일측 상부에 상기 반도체 나노소재와 오믹 접합을 이루는 금속 물질로 이루어지는 후면 접합 전극이 더 구비됨을 특징으로 하는 반도 체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속층이 전면 접합 전극으로 이용됨을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  8. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속층 상부에 상기 금속층과 오믹 접합을 이루는 금속 물질로 이루어지는 전면 접합 전극이 더 구비됨을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  9. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재는 도핑 또는 접합을 통해 성격이 변화된 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 절연층은 반도체 나노소재 지지층인 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  11. 제 1항 또는 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 절연층은 투명 재질의 반사방지막인 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  12. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재는 4족 진성 반도체 또는 4-4족 화합물 반도체 또는 3-5족 화합물 반도체 또는 2-6족 화합물 반도체 또는 4-6족 화합물 반도체 중 선택된 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  13. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재는 n형 반도체로서 반도체 나노소재의 일함수(Φs)가 금속층(Φm)의 일함수 보다 큰 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  14. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재는 p형 반도체로서 반도체 나노소재의 일함수(Φs)가 금속층(Φm)의 일함수 보다 작은 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치.
  15. 반도체 나노소재와 금속층의 쇼트키 접합에 의해 생성되는 정류 작용에 의해 포톤 에너지를 가지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 장치 제조 방법에 있어서,
    기판 상에 상기 기판에 수직하게 다수의 반도체 나노소재를 수직하게 배열하여 반도체 나노소재층을 형성하는 단계;
    상기 각각의 반도체 나노소재가 격리되도록 반도체 나노소재 사이에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층 상에 상기 반도체 나노소재와 쇼트키 접합되도록 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 절연층 형성 단계는,
    상기 수직 배열된 다수의 반도체 나노소재의 상부가 일정 높이 노출되도록 코팅하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 절연층 형성 단계는,
    상기 수직 배열된 반도체 나노소재 상부 높이로 절연층을 코팅한 후 식각 공정을 통해 반도체 나노소재의 상부가 일정 높이 노출되도록 하는 것을반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 기판은 후면 접합 전극으로 사용할 수 있도록 전도성 기판으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  19. 반도체 나노소재와 금속층의 쇼트키 접합에 의해 생성되는 정류 작용에 의해 포톤 에너지를 가지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 장치 제조 방법에 있어서,
    기판 상에 다수의 반도체 나노소재를 수평 배열하여 반도체 나노소재층을 형성하는 단계;
    상기 반도체 나노소재층 상부에 상기 반도체 나노소재와 쇼트키 접합되도록 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재층과 금속층 사이에는 상기 반도체 나노소재와 상기 금속층의 쇼트키 접합이 이루어질 수 있는 두께의 절연층이 더 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 기판의 하부에 후면 접합 전극을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재층의 일측 상부에 상기 반도체 나노소재와 오믹 접합을 이루는 금속 물질로 이루어지는 후면 접합 전극을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  23. 제 15항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속층 상부에 상기 금속층과 오믹 접합을 이루는 금속 물질로 이루어지는 전면 접합 전극을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  24. 제 15항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재층에 도핑 공정 또는 접합 공정을 진행하여 성격을 변화시키는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  25. 제 15항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층은 나노 섬유 지지층인 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  26. 제 15항 내지 제 18항 또는 제 20항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층은 투명 재질의 반사방지막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  27. 제 15항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재는 4족 진성 반도체 또는 4-4족 화합물 반도체 또는 3-5족 화합물 반도체 또는 2-6족 화합물 반도체 또는 4-6족 화합물 반도체 중 선택된 적어도 하나 이상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  28. 제 15항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재는 n형 반도체로서 반도체 나노소재의 일함수(Φs)가 금속층(Φm)의 일함수 보다 큰 반도체를 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  29. 제 15항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재는 p형 반도체로서 반도체 나노소재의 일함수(Φs)가 금속층(Φm)의 일함수 보다 작은 반도체를 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  30. 제 15항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재층 형성 단계는,
    화학적 기상 성장 방식(CVD) 또는 물리적 기상 성장 방식(PVD) 또는 전기화학 (Electrochemical) 방식으로 반도체 나노소재를 성장시키는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  31. 제 15항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재층 형성 단계는;
    나노 소재 성장 방식으로 성장시킨 나노 소재를 스핀 코팅 또는 프린팅 방식으로 배열시키는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  32. 제 15항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재층 형성 단계는;
    나노 소재 성장 방식에 의해 성장된 나노 소재를 스핀 코팅 또는 프린팅 방식으로 배열한 후 임프린트(Imprint) 방식 또는 식각 공정을 통해 패터닝하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노 소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
  33. 제 15항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 나노소재층 형성 단계는;
    반도체 성질의 기판을 식각하여 나노 구조물을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 나노소재를 이용한 광전 변환 장치 제조 방법.
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US12/209,493 US20090250102A1 (en) 2008-04-02 2008-09-12 Photoelectric conversion device using semiconductor nanomaterials and method of manufacturing the same
JP2008241041A JP2009253269A (ja) 2008-04-02 2008-09-19 半導体ナノ素材を利用した光電変換装置およびその製造方法｛ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｄｅｖｉｃｅｕｓｉｎｇｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｈｅｓａｍｅ｝
DE102008048144A DE102008048144A1 (de) 2008-04-02 2008-09-19 Photoelektrische Wandlervorrichtung unter Verwendung von Halbleiter-Nanomaterialien und Verfahren zur Herstellung derselben
US13/309,318 US20120132266A1 (en) 2008-04-02 2011-12-01 Photoelectric conversion device using semiconductor nanomaterial
JP2012000404A JP2012064990A (ja) 2008-04-02 2012-01-05 半導体ナノ素材を利用した光電変換装置およびその製造方法｛ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｄｅｖｉｃｅｕｓｉｎｇｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｈｅｓａｍｅ｝

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011138804A (ja) * 2009-12-25 2011-07-14 Honda Motor Co Ltd ナノワイヤ太陽電池及びその製造方法
KR101719705B1 (ko) * 2010-05-31 2017-03-27 한양대학교 산학협력단 쇼트키 태양전지 및 그 제조 방법
KR101872788B1 (ko) 2011-09-16 2018-07-02 삼성전자주식회사 광학 소자 및 광학 소자로부터의 광의 진행방향을 제어하는 방법
SE537287C2 (sv) * 2013-06-05 2015-03-24 Sol Voltaics Ab En solcellsstruktur och en metod för tillverkning av densamma
KR102640203B1 (ko) * 2016-06-24 2024-02-23 삼성전자주식회사 슬롯을 포함하는 광학 소자 및 이를 채용한 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004152787A (ja) 2002-10-28 2004-05-27 Sharp Corp 半導体素子及びその製造方法
JP2006261666A (ja) 2005-03-16 2006-09-28 General Electric Co <Ge> 高効率無機ナノロッド強化光起電素子
WO2008005027A2 (en) 2005-08-17 2008-01-10 The Trustees Of Princeton University Low resistance thin film organic solar cell electrodes
JP2008053615A (ja) 2006-08-28 2008-03-06 Canon Inc 光電変換素子およびその製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4200473A (en) * 1979-03-12 1980-04-29 Rca Corporation Amorphous silicon Schottky barrier solar cells incorporating a thin insulating layer and a thin doped layer
DE3536299A1 (de) * 1985-10-11 1987-04-16 Nukem Gmbh Solarzelle aus silizium
JPH04296060A (ja) * 1991-03-26 1992-10-20 Hitachi Ltd 太陽電池
JP4583025B2 (ja) * 2003-12-18 2010-11-17 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 ナノアレイ電極の製造方法およびそれを用いた光電変換素子
US7645933B2 (en) * 2005-03-02 2010-01-12 Wisconsin Alumni Research Foundation Carbon nanotube Schottky barrier photovoltaic cell
JP5242009B2 (ja) * 2005-09-29 2013-07-24 国立大学法人名古屋大学 カーボンナノウォールを用いた光起電力素子
US7858876B2 (en) * 2007-03-13 2010-12-28 Wisconsin Alumni Research Foundation Graphite-based photovoltaic cells

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004152787A (ja) 2002-10-28 2004-05-27 Sharp Corp 半導体素子及びその製造方法
JP2006261666A (ja) 2005-03-16 2006-09-28 General Electric Co <Ge> 高効率無機ナノロッド強化光起電素子
WO2008005027A2 (en) 2005-08-17 2008-01-10 The Trustees Of Princeton University Low resistance thin film organic solar cell electrodes
JP2008053615A (ja) 2006-08-28 2008-03-06 Canon Inc 光電変換素子およびその製造方法

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