KR101075149B1 - 태양전지 및 그 제조방법 - Google Patents

태양전지 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101075149B1
KR101075149B1 KR1020090117817A KR20090117817A KR101075149B1 KR 101075149 B1 KR101075149 B1 KR 101075149B1 KR 1020090117817 A KR1020090117817 A KR 1020090117817A KR 20090117817 A KR20090117817 A KR 20090117817A KR 101075149 B1 KR101075149 B1 KR 101075149B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
quantum dot
substrate
thin film
forming
Prior art date
Application number
KR1020090117817A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110061228A (ko
Inventor
허윤성
박승일
김근주
Original Assignee
(유)에스엔티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (유)에스엔티 filed Critical (유)에스엔티
Priority to KR1020090117817A priority Critical patent/KR101075149B1/ko
Priority to TW099127192A priority patent/TW201123503A/zh
Priority to CN2010102624020A priority patent/CN102082184B/zh
Publication of KR20110061228A publication Critical patent/KR20110061228A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101075149B1 publication Critical patent/KR101075149B1/ko

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)

Abstract

태양전지 및 그 제조방법이 개시된다.　 개시된 태양전지는 태양광의 반사율을 최소화하기 위한 표면처리가 이루어진 기판과, 기판의 표면에 박막물질을 증착시켜 형성한 양자점층과, 양자점층의 상부에 형성되는 n-접합층과, n-접합층에 형성되어 양자점층으로 입사된 태양광에 의해 분리된 전하가 이동하는 에미터와, n-접합층 및 에미터 상부에 형성되어 태양광선의 반사를 막는 반사 방지막을 포함하며, 태양광선이 n-접합층 및 다층으로 이루어진 양자점을 통과하는 과정에서 다양한 대역의 밴드갭 에너지를 발생하며, 이 밴드갭 에너지에 의해 다양한 대역에서 전하의 분리가 가능하며, 이와 같이 분리된 전하들에 의해 전기의 생성이 가능하다.　 이와 같이, 태양광선의 스펙트럼 중에서 넓은 대역에 해당하는 파장들로부터 전기의 생산량을 증가시킬 수 있으며, 초고효율의 태양전지 생산이 가능하다.
태양전지, 양자점, 기판, 에미터, 밴드갭, 태양광선, 발전, 전기

Description

태양전지 및 그 제조방법 {SOLAR CELL AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폭넓은 태양광 스펙트럼을 이용하여 전기를 발생할 수 있는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지는 태양에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 반도체 소자이다.
이러한 태양전지는 전지물질의 밴드갭 에너지에 해당하는 태양광선이 전지 내부에 입사하여 전하를 분리시키고, 분리된 전하를 수집하는 형태로 동작한다.
종래의 태양전지는 단일 PN접합의 결정질로 이루어진다.　 이러한 태양전지는 전지물질이 단일 밴드갭 에너지를 가지고 있기 때문에 폭넓은 태양광선의 스펙트럼 모두를 전하 생성에 적용할 수 없으며, 가시영역의 스펙트럼 중 장파장 영역과 근적외선 영역대의 파장만을 이용하여 전기를 생성시키고 있다.
따라서 태양광선이 입사하는 영역에 다양한 에너지 밴드갭의 물질이나 형태를 조성하여 접합의 태양전지에 비해 더 넓은 영역의 태양광선이 전하 생성에 기여 하기 위한 방안이 지속적으로 연구, 개발되고 있다.
본 발명은, 태양광선의 스펙트럼 중 넓은 대역의 파장들을 이용하여 전기를 생성할 수 있는 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 태양전지는 태양광의 반사율을 최소화하기 위한 표면처리가 이루어진 기판과, 기판의 표면에 박막물질을 증착시켜 형성한 양자점층과, 양자점층의 상부에 형성되는 n-접합층과, n-접합층에 형성되어 양자점층으로 입사된 태양광에 의해 분리된 전하가 이동하는 에미터와, n-접합층 및 에미터 상부에 형성되어 태양광선의 반사를 막는 반사 방지막을 포함한다.
양자점층은 밴드갭 에너지가 다른 양자점층들이 다층구조로 적층되어 형성될 수 있다.
양자점층은 기판과 원자 크기가 다른 박막물질을 원자섬 형태로 초기 성장시켜 형성할 수 있다.
양자점층은 각층의 두께가 1 내지 20 nm일 수 있다.
박막물질은 SiO2, SiNx, SiO, Al2O3, MgO, SrTiO3, Ta3O5, TiO2, MgF2, ZnO, ITO 및 Si 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 태양전지 제조방법은 기판을 마련하는 단계와, 기판 표면으로 입사하는 태양광선의 반사율을 최소화하기 위해 기판의 표면을 표면처리하는 단계와, 표면처리된 기판에 박막물질을 증착시켜 양자점층을 형성하는 단계와, 양자점층에 n-접합층을 형성하는 단계와, n-접합층을 열처리하여 에미터(emitter) 층을 형성하는 단계와, 에미터 층을 형성하는 단계에서 n-접합층에 형성된 PSG(phosphorus silicate glass)를 제거하는 단계와, n-접합층 및 에미터 층에 반사 방지막을 형성하는 단계를 한다.
박막물질은 SiO2, SiNx, SiO, Al2O3, MgO, SrTiO3, Ta3O5, TiO2, MgF2, ZnO, ITO 및 Si 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
다층으로 양자점층을 형성하는 단계는 밴드갭 에너지가 다른 하나 이상의 양자점층을 다층구조로 적층하여 형성할 수 있다.
다층으로 양자점층을 형성하는 단계는 기판과 원자 크기가 다른 박막물질을 원자섬의 형태로 초기 성장시켜 양자점층을 다층구조로 형성할 수 있다.
다층으로 양자점층을 형성하는 단계는 박막물질을 한 층씩 층구조로 증착시키는 단계와, 증착된 박막물질층을 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
다층으로 양자점층을 형성하는 단계는 박막물질을 한 층 이상의 층구조로 반복하여 증착시키는 단계와, 한 층 이상으로 증착된 박막물질층을 한번에 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
다층으로 양자점층을 형성하는 단계는 기판의 표면에 직경이 0.1 내지 20 ㎛ 인 구멍을 갖는 마스크를 형성하는 단계와, 구멍을 통해 기판에 박막물질을 증착하는 단계와, 마스크를 제거한 후 박막물질을 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
양자점층은 각층의 두께가 1 내지 20 nm일 수 있다.
n-접합층을 형성한 후 또는 n-접합층을 형성하는 동시에 선택적 에미터층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
따라서, 태양광선이 n-접합층 및 다층으로 이루어진 양자점을 통과하는 과정에서 다양한 대역의 밴드갭 에너지를 발생하며, 이 밴드갭 에너지에 의해 다양한 대역에서 전하의 분리가 가능하며, 이와 같이 분리된 전하들에 의해 전기의 생성이 가능하다.　 이와 같이, 태양광선의 스펙트럼 중에서 넓은 대역에 해당하는 파장들로부터 전기의 생산량을 증가시킬 수 있으며, 초고효율의 태양전지 생산이 가능하다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.　 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.　 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 태양전지 및 그 제조방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 단면도이다.
본 실시예에 따른 태양전지는, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 형태로 제조된 기판(10)에 전극부가 형성되어 있으며, 이 기판(10)의 표면은 태양광선의 반사율을 최소화하기 위해 표면 구조화층(texturing layer)(12)이 형성된다.
또한, 기판(10)의 표면에는 표면 구조화층(12)의 상측에 층구조로 이루어진 양자점층(14)이 형성된다.
본 실시예에서 이 양자점층(14)은 적어도 한 층 이상으로 형성될 수 있다.
일례로 본 실시예에서 양자점층(14)은 다층으로 이루어질 수 있으며, 각각의 층은 1 내지 20 nm의 두께로 형성될 수 있다.
바람직하게는 이 양자점층(14)은 5층 내로 형성될 수 있으며, 이에 따라 양자점층(14) 총 두께는 5 내지 100 nm 이내로 형성될 수 있다.
그리고, 양자점층(14)의 상부에는 n-접합층(16)이 형성된다.
n-접합층(16)은 양자점층(14)의 상부에 인(P : phosphorus)을 여러 가지 방 식으로 기판(10)으로 확산시켜 형성할 수 있다.
여기서, 기판(10)은 p형으로 이루어지며, n-접합층(16)에 의해 접합부 근처에서 단일 p-n접합층을 구성한다.　 따라서, 접합부 근처에서는 입사되는 태양광선에 의해 전자-정공쌍이 생성되어 분리되는 이온화가 일어난다.
그리고, n-접합층(16)을 통과한 태양광선의 일부는 양자점층(14)과 부딪히며 전하를 방출하게 된다.
본 실시예와 같이 다층구조로 이루어진 양자점층(14)은 각각의 층에서 일정한 밴드갭 에너지를 갖는 각각의 파장에만 반응하여 전하를 방출하게 된다.
한편, n-접합층(16)의 상부에는 태양광선의 반사를 방지하기 위한 반사 방지막(ARC : anti-reflection coating)(18)이 형성된다.
또한, 기판(10)의 양측은 레이저에 의해 가공되어지며, 이에 따라 n-접합층(16)의 양측은 전기적으로 끊어져 있다.
또한, 기판(10)의 상부와 하부에는 각각 전극이 설치되며, 이 전극을 통해 외부와 전기적으로 접속될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 도시한 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 적용한 공정도이다.
본 실시예에 따른 태양전지 제조방법은, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 실리콘을 포함하는 웨이퍼 기판(10)을 마련한다.(S11 참조)
그리고, 웨이퍼 기판(10)으로 입사하는 태양광선의 반사율을 최소화하기 위 해 기판(10)의 표면을 표면처리한다.
이를 위해 먼저 웨이퍼 기판(10)의 표면을 손상제거 처리하며, 이러한 손상제거 처리로는 SDR(Saw Damage Removal)이 대표적이다.
손상제거 처리는 웨이퍼 기판(10)의 절단과정 등에서 발생된 미세균열과 같은 표면 손상과, 웨이퍼 기판(10)의 표면에 묻은 이물질 등을 제거하는 공정이다.
다음으로 웨이퍼 기판(10)을 텍스처 처리공정을 거치도록 하여 웨이퍼 기판(10)에 표면 구조화층(12)을 형성한다.
표면 구조화층(12)은 표면 반사 손실을 줄이고 빛을 가두어 광 흡수율을 높이기 위한 것으로서, 기판(10)의 표면에 피라미드 또는 역피라미드 구조형상을 만들거나, 다공성 또는 요철을 두어 입사한 빛이 반사되어 손실이 되지 않도록 하는 구조를 형성하는 것이다.(S12 참조)
그리고, 텍스처 처리공정이 완료되어 표면 구조화층(12)이 형성된 기판(10)에는 양자점을 형성한다.　 이때 양자점(14)은 적어도 한 층 이상의 층구조로 형성될 수 있다.
도 3의 (a)와 (b)는 본 실시예에 따른 태양전지의 기판 표면에 형성된 다층구조의 양자점층(14)과 단층구조의 양자점층(14')을 각각 도시한 단면도이다.
도 3의 (a)와 같이 양자점층(14)은 다층으로 형성될 수 있으며, 도 3의 (b)와 같이, 양자점층(14')이 단층으로 형성되는 것도 가능하다.
일례로 본 실시예는 양자점층(14)이 다층으로 이루어지며, 기판(10)의 구성물질과 그 위에 성장하는 박막물질의 특성에 따라 다층으로 적층되는 레이어 바이 레이어(layer by layer) 성장 모드로 형성될 수 있다.
이와 같이 양자점층(14)을 다층으로 형성하기 위해서는 밴드갭 에너지가 다른 하나 이상의 양자점층을 다층구조로 적층하여 형성할 수 있다.
또한, 양자점층(14)을 다층으로 형성하기 위해서는 기판(10)과 원자 크기가 다른 박막물질을 원자섬의 형태로 초기 성장시켜 양자점층들을 다층구조로 형성하는 것도 가능하다.
본 실시예에서 양자점을 다층으로 형성하기 위해서는 박막물질을 한 층씩 층구조로 증착시켜 적층한 후, 증착된 박막물질층을 열처리하여 양자점층을 단층으로 형성하는 과정을 반복하여 다층의 양자점층(14)을 형성할 수 있다.
한편, 양자점층(14)을 다층으로 형성하는 방법은 본 실시예에 의해 한정되지 않으며, 박막물질을 한 층 이상의 다층으로 반복 증착시킨 후, 이와 같이 한 층 이상으로 증착된 박막물질층을 한번에 열처리하여 다층으로 형성하는 것도 가능하다.
또한 양자점층(14)은 아일랜드 성장 모드를 이용하여 증착할 수 있다.　 바람직한 증착물질로는 SiC, SiO2, ZnO, nano-crystalline Si-H 등의 물질이 사용될 수 있다.
아일랜드 성장방식은 박막물질의 결합이 우선적으로 일어나며 양자점층(14)을 형성한다.
이와 같이, 본 실시예에서 양자점층(14)은 레이어 바이 레이어 성장 모드나 아일랜드 성장 모드를 이용하여 양자점을 다층으로 형성할 수 있다.
여기서 양자점층(14)은 각층의 양자점들의 크기가 드브로이파장 정도인 반도체 나노 결정으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 따른 태양전지는 양자점층(14)으로 입사된 태양광선이 각 층의 양자점들과 반응하여 전하를 분리시키고, 이와 같이 분리된 전하를 수집하여 전기를 발생시킬 수 있다.
양자점층(14)의 각 양자점들의 크기와 밴드갭 에너지의 관계식은 수학식 1과 같으며, 밴드갭 에너지는 양자점 직경의 제곱에 반비례함을 알 수 있다.
Figure 112009074176165-pat00001
여기서, E0은 벌크 실리콘의 광학적인 밴드갭 에너지이며, D는 결정의 직경이다.
이러한 수학식 1에 따르면, 평균 13Å의 직경을 가진 나노 결정 실리콘 양자점에 대한 밴드갭 에너지는 2.6eV임을 알 수 있다.
양자점의 크기는 밴드갭 에너지와 관련(quantum size effect)이 있기 때문에 양자점을 다층의 층구조로 형성하면 다양한 파장의 빛에 대응할 수 있다.
본 실시예에서 양자점은 활성화된 양자점층(quantum active layer)의 층구조 내에 존재하며, 이와 같이 활성화된 양자점층들은 최대 5층까지 형성할 수 있다.
바람직하게는 활성화된 양자점층의 두께는 1 내지 20nm정도로 형성될 수 있으며, 5층 구조인 양자점층의 총 두께는 5 내지 100nm 정도로 형성될 수 있다.(S13 참조)
이와 같이 양자점층(14)의 다층으로 형성되면, n-접합층(16)을 형성한다.
n-접합층(16)은 화학기상증착장치(CVD)를 적용하여 PH3가 첨가된 SiH4를 사용하여 N형 Si층을 형성한다.　 이때, n-접합층(16)은 단층 또는 다층으로 형성할 수 있다.
n-접합층(16)이 단층으로 형성될 경우, 인(P: phosphorus)의 단위 부피당 함유량은 1016~21개의 범위에서 조절 가능하다.
또한, n-접합층(16)이 다층으로 형성될 경우, 아래층부터 위층으로 올라갈수록 인의 함유량을 증가시켜야 한다.
일례로 n-접합층(16)은 인의 함유량은 아래층부터 위층으로 1016, 1018, 1020 ㎝-3과 같이 도펀트 함유량이 증가되며 에미터층을 형성한다.(S14 참조)
다음으로 n-접합층(16)이 형성되면, 전자의 수집능력을 향상시키기 위해 선택적 에미터(selective emitter)층(17)을 더 형성할 수 있다.
본 발명에서는 일례로 레이저 빔을 적용하여 국부적으로 에너지를 주입하여 선택적 에미터 층을 형성할 수 있으며, 한편 상기 선택적 에미터층(17)의 형성은 n-접합층(16)을 형성하고 난 후 또는 이와 동시에 수행 가능하다.
상기 단계를 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 고온의 POCl3와 O2가 서로 반응하여 P2O5층을 형성(선증착)하고, 이 상태에서 고온의 열처리를 하면 P2O5층의 P가 Si 속으로 침투 및 확산되며 에미터 층을 형성한다.
이러한 에미터층은 분리된 전하가 N층으로 쉽게 빠져나올 수 있도록 전위를 형성해주는 역할을 한다.
본 실시예에서처럼 에미터 층에 레이저를 조사하여 국부적으로 선택적 에미터층(17)을 형성할 수도 있으나, 경우에 따라서는 기판(10) 전체를 가열하는 확산 공정과 레이저 조사에 의한 선택적 에미터층 형성 공정을 병행할 수도 있다.　
또한, 레이저를 이용한 선택적 에미터층(17)을 형성하기 전에 미리 프린팅 기법을 적용하여 레이저 가열부 위치에 미리 고농도 P 물질 층을 만들어 두는 경우 선택적 에미터층(17)의 형성을 더 촉진시킬 수 있다.
고체 내에서 원자의 확산은 원자의 농도가 불균일할 때 열운동에 의하여 고체 전체를 통해 원자의 농도가 균일해 질 때까지 고농도 영역에서 저농도 영역으로 일어난다.
확산 현상을 거시적으로 다룰 때 기본이 되는 식은 확산량이 농도구배(concentration gradient)에 비례한다는 피크의 제1법칙(the 1st Fick's law)에 따라 일차원의 경우, 아래의 [수학식 2]와 같이 표시할 수 있다.
Figure 112009074176165-pat00002
또한, 확산계수는 온도가 증가함에 따라 급격히 증가하며, 그 함수적인 형태는 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009074176165-pat00003
이때, D0는 온도에 민감하지 않은 상수이고, T는 온도, 지수함수에 나타나는 에너지 Q는 활성화 에너지(activation energy)라 불리며, 물질에 따라 약 2 ~ 5 eV의 값을 가진다.
예를 들어 Q = 2 eV, D0 = 8x10-5 m2/sec일 경우, T = 300 °K 이면 D ≒ 10-38 m2/sec이나, T = 1,500 °K이면 D ≒ 10-11 m2/sec로 급격히 증가한다.(S15 참조)
이와 같이 확산 공정이 적용된 기판(10)에 대해서는 별도의 PSG(phosphorus silicate glass) 제거 공정이 진행된다.
PSG는 n-접합층의 확산 공정에서 POCl3과 산소가 반응하여 인을 포함한 산화물로서, 실리콘 내부에 존재하는 불순물을 석출하여 포함하고 있으므로 n-접합층(16) 형성이 완료된 후 제거되어야 한다.(S16 참조)
이렇게 하여 N층이 형성된 기판(10)에 반사 방지막(ARC : anti-reflection coating)(18)을 형성한다.
반사 방지막(18)은 실리콘 질화물(SiNx)을 PECVD 장비나 스퍼터 장비를 이용하여 증착시켜 형성할 수 있다.(S17 참조)
다음으로 기판(10)은 모든 표면이 n층으로 연결되어 있으므로 양측을 분리하여 전기적으로 단선되도록 한다.
그리고, 기판(10)의 후면 및 전면에 전극을 형성하여, 외부와 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.(S18 참조)
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 적용한 공정도.
도 3의 (a)와 (b)는 본 실시예에 따른 태양전지의 기판 표면에 형성된 다층 양자점과 단층 양자점을 각각 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기판 12 : 표면 구조화층
14 : 양자점 16 : n-접합층
17 : 선택적 에미터층 18 : 반사 방지막

Claims (14)

  1. 태양광의 반사율을 최소화하기 위한 표면처리가 이루어진 기판과,
    상기 기판의 표면에 박막물질을 증착시켜 형성되는 양자점층과,
    상기 양자점층의 상부에 형성되는 n-접합층과,
    상기 n-접합층에 형성되어 상기 양자점층으로 입사된 태양광에 의해 분리된 전하가 이동하는 에미터와,
    상기 n-접합층 및 상기 에미터 상부에 형성되어 태양광선의 반사를 막는 반사 방지막을 포함하며,
    상기 양자점층은 기판과 원자 크기가 다른 박막물질을 원자섬 형태로 초기 성장시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 양자점층은 밴드갭 에너지가 다른 양자점층들을 다층구조로 적층하여 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 양자점층은 각층의 두께가 1 내지 20 nm인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 박막물질은 SiO2, SiNx, SiO, Al2O3, MgO, SrTiO3, Ta3O5, TiO2, MgF2, ZnO, ITO 및 Si 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  6. 기판을 마련하는 단계와,
    기판 표면으로 입사하는 태양광선의 반사율을 최소화하기 위해 기판의 표면을 표면처리하는 단계와,
    표면처리된 기판에 박막물질을 증착시켜 양자점층을 형성하는 단계와,
    상기 양자점층에 n-접합층을 형성하는 단계와,
    상기 n-접합층을 열처리하여 에미터(emitter) 층을 형성하는 단계와,
    상기 에미터 층을 형성하는 단계에서 상기 n-접합층에 형성된 PSG(phosphorus silicate glass)를 제거하는 단계와,
    상기 n-접합층 및 상기 에미터 층에 반사 방지막을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 양자점층을 형성하는 단계는 기판과 원자 크기가 다른 박막물질을 원자섬의 형태로 초기 성장시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 양자점층을 형성하는 단계는 밴드갭 에너지가 다른 하나 이상의 양자점층을 다층구조로 적층하여 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  8. 삭제
  9. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 양자점층을 형성하는 단계는 박막물질을 한 층씩 층구조로 증착시키는 단계와, 증착된 박막물질층을 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  10. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 양자점층을 형성하는 단계는 박막물질을 한 층 이상의 층구조로 반복하여 증착시키는 단계와, 한 층 이상으로 증착된 박막물질층을 한번에 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  11. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 양자점층을 형성하는 단계는 상기 기판의 표면에 직경이 0.1 내지 20 ㎛ 인 구멍을 갖는 마스크를 형성하는 단계와, 상기 구멍을 통해 상기 기판에 박막물질을 증착하는 단계와, 상기 마스크를 제거한 후 박막물질을 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  12. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 양자점층은 각층의 두께가 1 내지 20 nm인 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  13. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 박막물질은 SiO2, SiNx, SiO, Al2O3, MgO, SrTiO3, Ta3O5, TiO2, MgF2, ZnO, ITO, Si 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  14. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 n-접합층을 형성한 후 또는 상기 n-접합층을 형성하는 동시에 선택적 에미터층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
KR1020090117817A 2009-12-01 2009-12-01 태양전지 및 그 제조방법 KR101075149B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090117817A KR101075149B1 (ko) 2009-12-01 2009-12-01 태양전지 및 그 제조방법
TW099127192A TW201123503A (en) 2009-12-01 2010-08-13 Solar cell and method of manufacturing the same
CN2010102624020A CN102082184B (zh) 2009-12-01 2010-08-25 太阳能电池及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090117817A KR101075149B1 (ko) 2009-12-01 2009-12-01 태양전지 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110061228A KR20110061228A (ko) 2011-06-09
KR101075149B1 true KR101075149B1 (ko) 2011-10-19

Family

ID=44395740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090117817A KR101075149B1 (ko) 2009-12-01 2009-12-01 태양전지 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101075149B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102012388B1 (ko) * 2013-03-13 2019-08-20 삼성전자주식회사 태양 전지

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110061228A (ko) 2011-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5090716B2 (ja) 単結晶シリコン太陽電池の製造方法
JP5048380B2 (ja) 単結晶シリコン太陽電池の製造方法
TWI481053B (zh) 形成包含薄的積層之光伏電池的方法（一）
KR101040956B1 (ko) 산화아연 나노와이어를 이용한 박막 실리콘 태양전지 및 그의 제조방법
JP5166745B2 (ja) 単結晶シリコン太陽電池の製造方法
CN101567408B (zh) 光电转换装置的制造方法
KR101618895B1 (ko) 박막 광전 변환 장치용 기판과 그것을 포함하는 박막 광전 변환 장치, 그리고 박막 광전 변환 장치용 기판의 제조 방법
US20090209059A1 (en) Method for manufacturing photoelectric conversion device
WO2009025502A2 (en) Solar cell having porous structure and method for fabrication thereof
JP6219886B2 (ja) 太陽電池の製造方法
TWI673883B (zh) 太陽電池元件及太陽電池元件之製造方法
KR20170097662A (ko) 텍스처가 형성된 표면을 갖는 광전자 디바이스 및 그 제조방법
KR20090078275A (ko) 요철 형태의 절연막을 포함하는 태양전지 및 그 제조방법
KR101075149B1 (ko) 태양전지 및 그 제조방법
KR101079213B1 (ko) 태양전지 및 그 제조방법
de Vrijer et al. Advanced textured monocrystalline silicon substrates with high optical scattering yields and low electrical recombination losses for supporting crack‐free nano‐to poly‐crystalline film growth
JP5357632B2 (ja) 光電変換装置
JP4955367B2 (ja) 単結晶シリコン太陽電池の製造方法
Sher et al. The photovoltaic potential of femtosecond-laser textured amorphous silicon
RU2619446C1 (ru) Способ получения переизлучающих текстурированных тонких пленок на основе аморфного гидрогенизированного кремния с нанокристаллами кремния
JP6317155B2 (ja) 太陽電池素子
JP5763411B2 (ja) 積層型光電変換装置
KR101917300B1 (ko) 실리콘 양자점 정밀제어 및 활성화에 의한 광활성층 및 이의 제조방법
JPH0319374A (ja) 光起電力素子
CN116190497A (zh) 一种基于强耦合MoS2/MoO3异质结光电探测器的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141001

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151005

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170825

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180905

Year of fee payment: 8