KR101294368B1 - Method for creating tandem solar cell with high efficiency using si substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 실리콘기판을 이용한 화합물 및 Ge 을 포함한 태양전지의 저가화 및 고효율화를 동시에 획득하는 실리콘 포토닉스와 태양전지의 융합 원천기술에 기반한 신개념의 태양전지를 제공하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a stacked type high efficiency solar cell using a silicon substrate, and more particularly, to a source technology of fusion of silicon photonics and a solar cell, which simultaneously acquires low cost and high efficiency of a solar cell including a compound and a Ge using a silicon substrate. The present invention relates to a technology for providing a new concept based solar cell.
실리콘기판 상부에 Ⅲ-Ⅴ 태양전지 제작의 종래기술은 주로 실리콘기판을 매개체로 하여 한쪽면에 Ⅲ-Ⅴ 단일 접합 또는 다중접합 태양전지를 형성하는 구조로 이루어져 있다.The prior art of fabricating a III-V solar cell on a silicon substrate mainly consists of a structure in which a III-V single junction or multi-junction solar cell is formed on one side using a silicon substrate as a medium.
도 1을 참조하여 대한민국등록특허 제10-1118929호(박막형 태양전지의 제조 장치 및 제조 방법)에 대해 살피면 아래와 같다. 선행특허는 기판 상에 제 1 전극을 형성하고, 제 1 전극의 소정 영역을 제거하여 제 1 분리부를 형성하는 제 1 전극 형성부와; 제 1 전극 형성부에 의해 제 1 전극과 제 1 분리부가 형성된 기판을 공급받아 제 1 전극과 제 1 분리부를 포함하는 기판 상에 광전 변환층을 형성하는 광전 변환층 형성부와; 광전 변환층 형성부에 의해 광전 변환층이 형성된 기판을 공급받아 제 1 전극 상에 형성된 광전 변환층의 소정 영역을 제거하여 콘택 라인을 형성하는 콘택 라인 형성부와; 콘택 라인 형성부에 의해 콘택 라인이 형성된 기판을 공급받아 콘택 라인을 통해 제 1 전극에 접속됨과 아울러 제 2 분리부를 사이에 두고 소정 간격으로 이격되는 제 2 전극을 광전 변환층 상에 형성하는 프린팅부; 및 프린팅부에 의해 제 2 전극이 형성된 기판을 공급받아 제 2 전극을 마스크로 한 습식 에칭 공정을 통해 제 2 분리부 내의 광전 변환층을 제거하여 제 2 분리부 내의 제 1 전극을 노출시키는 에칭 공정부를 포함하여 구성된다.Referring to Figure 1, the Republic of Korea Patent No. 10-1118929 (manufacturing apparatus and manufacturing method of a thin-film solar cell) is as follows. The prior patent has a first electrode forming portion for forming a first electrode on the substrate, removing the predetermined region of the first electrode to form a first separation; A photoelectric conversion layer forming unit receiving a substrate on which the first electrode and the first separation unit are formed by the first electrode forming unit to form a photoelectric conversion layer on the substrate including the first electrode and the first separation unit; A contact line forming unit receiving a substrate on which the photoelectric conversion layer is formed by the photoelectric conversion layer forming unit and removing a predetermined region of the photoelectric conversion layer formed on the first electrode to form a contact line; The printing unit receives a substrate on which the contact line is formed by the contact line forming unit, and is connected to the first electrode through the contact line and forms a second electrode on the photoelectric conversion layer that is spaced at a predetermined interval with the second separation unit therebetween. ; And an etching process of receiving the substrate on which the second electrode is formed by the printing unit and removing the photoelectric conversion layer in the second separation unit through a wet etching process using the second electrode as a mask to expose the first electrode in the second separation unit. It is configured to include a wealth.
그러나, 선행특허는 단순히 제 2 전극/셀 분리 또는 제 2 전극/셀 분리부/광투과부의 공정 시간을 단축시켜 양산성을 향상시키는 기술인바, 실리콘기판과 그 상부에 Ⅲ-Ⅴ족 간의 터널졍션에 의한 적층형 태양전지는 현재까지 고려된바가 없다.However, the prior patent is a technology for improving the mass productivity by simply shortening the process time of the second electrode / cell separation or the second electrode / cell separation / light transmitting portion, tunnel junction between the silicon substrate and the group III-V on the top The stacked solar cell has not been considered to date.
그리고, 현재까지의 연구에서 실리콘 기판위에 성장하는 III-V 화합물 태양전지는 모두 한쪽면에 실리콘 보다 큰 밴드갭을 같은 III-V 화합물만을 적용하였으므로, 태양광 흡수 밴드갭 영역에 한계가 있었다.In addition, all of the III-V compound solar cells grown on the silicon substrate in the present study have applied the same III-V compound with a larger band gap than silicon on one side, and thus, the solar absorption band gap region has a limit.
이에 반하여 본 발명은 고온 열처리에 의한 Ⅲ-Ⅴ족의 Ⅲ족과 Si기판 상부를 intermixing에 의한 계면의 고농도를 통해 터널졍션을 확립하고, 일측 상부면은 실리콘보다 에너지 밴드갭이 높은 고효율 Ⅲ-Ⅴ적층형 태양전지 박막 및 나노선구조를 형성하고, 타측의 밑면은 Si보다 적은 밴드갭을 갖는 p/n-Ge물질 또는 InGaAs 나노선 구조, 그리고, Si기판은 p/n도펀트 형성에 의한 p/n-Si의 물질로 구성함으로써, 넓은 태양광 스펙트럼을 흡수할 수 할 수 있는 태양전지를 형성하는 원천기술을 제공한다.In contrast, the present invention establishes the tunnel cushion through the high concentration of the interface by intermixing the group III and Si substrate of the III-V group by high temperature heat treatment, and the upper surface of one side has a higher energy band gap than silicon. P / n-Ge material or InGaAs nanowire structure having a band gap less than Si, and a Si substrate is p / n formed by p / n dopant formation. By providing a material of -Si, it provides a source technology for forming a solar cell capable of absorbing a wide solar spectrum.
본 발명은 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법과 종래의 박막구조를 대체하는 나노와이어 층을 형성방법을 제공함으로써, 실리콘기판을 이용한 화합물 및 Ge 을 포함한 태양전지 구조를 획득하는 실리콘 포토닉스와 태양전지의 융합 원천기술에 기반한 신개념의 태양전지를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention provides a method of producing a stacked high efficiency solar cell using a silicon substrate and a method of forming a nanowire layer that replaces the conventional thin film structure, thereby obtaining a silicon photonics and a solar cell structure including a compound and Ge using a silicon substrate. The purpose is to provide a new concept of solar cell based on the original technology of fusion of the battery.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법은, n/p-실리콘 기판의 p+-Si 일측면 상부로 p/n-GaAs 에피를 형성하는 (a) 단계; 및 n/p-실리콘 기판의 타측면인 n+-Si 면에 Si 대비 에너지밴드갭이 작은 p/n-InGaAs 나노와이어를 형성하고 그 위에 p/n-Ge 접합 공정을 수행하는 (b) 단계;를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, the method of generating a stacked type high efficiency solar cell using the silicon substrate of the present invention comprises the steps of: forming a p / n-GaAs epi on one side of p + -Si of an n / p-silicon substrate; ; And (b) forming a p / n-InGaAs nanowire having a smaller energy band gap than Si on the n + -Si surface, which is the other side of the n / p-silicon substrate, and performing a p / n-Ge bonding process thereon. It includes;
또한, (b) 단계 이후, n/p-GaAs 상부에 III-V 적층형 태양전지 구조를 성장하는 (c) 단계; 성장된 III-V 적층형 태양전지 상부에 SiO2층 또는 SiNx층과 같은 보호막을 증착시키는 (d) 단계; 및 열처리를 통해 Si 기판과 III-V 사이의 계면 확산에 의한 고농도 터널층을 형성하는 (e) 단계;를 포함한다.
Further, after step (b), the step (c) of growing a III-V stacked solar cell structure on the n / p-GaAs; (D) depositing a protective film such as a SiO 2 layer or a SiNx layer on the grown III-V stacked solar cell; And (e) forming a highly-concentrated tunnel layer by interfacial diffusion between the Si substrate and III-V through heat treatment.
또한, 본 발명의 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법은, p+-Si 기판 면 위에 p/n-GaAs 나노 와이어를 형성하는 (a) 단계; p+-Si 기판 면 위에 p/n-GaAs 박막이 성장되었을 경우, 그 박막 위에 터널졍션 성장 후 p/n-(InxGa1-x)yAl1-yP 나노와이어층을 형성하는 (b) 단계; (a) 단계 또는 (b) 단계 이후, spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행하는 (c) 단계; 및 ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating 적층 공정을 수행하는 (d) 단계;를 포함한다.
In addition, the method of producing a laminated high efficiency solar cell using the silicon substrate of the present invention, the step of forming a p / n-GaAs nanowires on the p + -Si substrate surface; (b) forming a p / n- (InxGa1-x) yAl1-yP nanowire layer on the p + -Si substrate when the p / n-GaAs thin film is grown, after tunneling growth on the thin film; After step (a) or (b), the nanowire is covered with the SU8 layer by a spin coater method, and the upper p-type nanowire portion is formed to be exposed, and a process of depositing a ZnO layer thereon is performed. c) step; And (d) performing an Al layer lamination and AR coating lamination process on the ZnO layer.
또한, 본 발명의 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법은, SU8층 상부에 ZnO층을 적층하는 (a) 단계; spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행하는 (b) 단계; 및 ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating 적층 공정을 수행하는 (c) 단계;를 포함한다.
In addition, the method of producing a stacked type high efficiency solar cell using the silicon substrate of the present invention comprises the steps of: stacking a ZnO layer on the SU8 layer; (b) covering the nanowires with a SU8 layer by a spin coater method, forming a top p-type nanowire portion to expose the nanowires, and depositing a ZnO layer thereon; And (c) performing an Al layer lamination and an AR coating lamination process on the ZnO layer.
또한, 본 발명의 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법은, ZnO층 상부에 SU8층을 적층하는 (a) 단계; spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행하는 (b) 단계; 및 ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating 적층 공정을 수행하는 (c) 단계;를 포함한다.
In addition, the method of producing a stacked high efficiency solar cell using the silicon substrate of the present invention comprises the steps of: stacking a SU8 layer on top of the ZnO layer; (b) covering the nanowires with a SU8 layer by a spin coater method, forming a top p-type nanowire portion to expose the nanowires, and depositing a ZnO layer thereon; And (c) performing an Al layer lamination and an AR coating lamination process on the ZnO layer.
그리고, 본 발명의 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법은, 나노와이어층을 형성하는 (a) 단계; SU8층 및 ZnO층을 형성하는 (b) 단계; ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating공정을 수행하지 않고, ZnO층 상부에 SU8층을 적층하는 (c) 단계; (c) 단계의 SU8층 상부에 ZnO층을 적층하는 (d) 단계; (d) 단계의 ZnO층 상부에 p/n-(InxGa1-x)yAl1-yP 나노와이어층을 형성하는 (e) 단계; 나노와이어층 상부에 spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행하는 (f) 단계; 및 ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating 적층 공정을 수행하는 (g) 단계;를 포함한다.In addition, the method of producing a laminated high efficiency solar cell using the silicon substrate of the present invention comprises the steps of: (a) forming a nanowire layer; (B) forming a SU8 layer and a ZnO layer; (C) stacking an SU8 layer on the ZnO layer without performing an Al layer lamination and AR coating process on the ZnO layer; (d) depositing a ZnO layer on top of the SU8 layer of step (c); (e) forming a p / n- (InxGa1-x) yAl1-yP nanowire layer on the ZnO layer of step (d); (F) performing a process of forming a ZnO layer on the nanowire layer by covering the nanowires with a SU8 layer by a spin coater method, exposing a top p-type nanowire portion, and depositing a ZnO layer thereon; And (g) performing an Al layer lamination and an AR coating lamination process on the ZnO layer.
상기와 같은 본 발명에 따르면, Si 기판을 이용하여 고효율 태양전지를 얻는 구조를 나타내며, p-- Si 의 양쪽을 고농도로 p+-Si와 n+-Si로 형성한 후 p+-Si 면에는 실리콘 보다 에너지 밴드갭이 큰 III-V 화합물 박막 또는 나노선을 성장하고, 다른쪽 n+-Si 면은 실리콘 기판보다 작은 에너지 밴드갭을 갖는 Ge 또는 InGaAs 나노 와이어를 성장함으로써, 태양광의 넓은 스펙트럼에 대하여 기존의 실리콘 기판 위 III-V화합물 태양전지에서 보다도 밴드갭 조절에 의한 650nm 내지 1800nm의 넓은 영역을 흡수할 수 있는 태양전지로 작동할 수 있는 효과가 있다.In accordance with the present invention as described above, represents a structure for obtaining a high efficiency solar cell using a Si substrate, p - - after the formation of the both sides of the Si with p + -Si and n + -Si a high concentration p + -Si surface has By growing III-V compound thin films or nanowires with a larger energy bandgap than silicon, the other n + -Si plane grows Ge or InGaAs nanowires with an energy bandgap smaller than that of a silicon substrate. Compared to conventional III-V compound solar cells on a silicon substrate, there is an effect that the solar cell can absorb a wide area of 650 nm to 1800 nm by band gap control.
도 1은 종래의 서지보호기 일체형 차단기를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지의 적층형 태양전지 에피 공정을 도시한 개략 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지의 p-Si (100) 기판위에 양질의 n-In1-xGaxAs(0.98 ≤x ≤1)를 성장시 (a) 반응관의 성장온도 절차와, (b) Si 기판위에 GaAs 성장에 대한 SEM 사진을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지를 도시한 구조도.
도 5는 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 구조의 예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지의 실리콘 기판 상부에 나노선이 형성된 scanning electron microscope(SEM) 사진을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지의 태양광 스펙트럼 및 각 물질별 에너지 밴드갭과 격자 상수를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법을 도시한 순서도.
도 9는 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법의 제S20단계 이후과정을 도시한 순서도.
도 10은 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법의 제S10단계 및 제S20단계를 기반으로 종래의 박막공정을 대체하는 나노선을 형성하는 제1 방법을 도시한 순서도.
도 11은 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법의 제S10단계 및 제S20단계를 기반으로 종래의 박막공정을 대체하는 나노선을 형성하는 제2 방법을 도시한 순서도.
도 12는 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법의 제S10단계 및 제S20단계를 기반으로 종래의 박막공정을 대체하는 나노선을 형성하는 제3 방법을 도시한 순서도.
도 13은 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법의 제S10단계 및 제S20단계를 기반으로 종래의 박막공정을 대체하는 나노선을 형성하는 제4 방법을 도시한 순서도.1 is a block diagram showing a conventional surge protector integrated circuit breaker.
Figure 2 is a schematic flow chart illustrating a laminated solar cell epi process of the laminated high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention.
Figure 3 is a (a) reaction tube when growing a good quality n-In 1-x Ga x As (0.98 ≤ x ≤ 1) on the p-Si (100) substrate of the laminated high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention Example of the growth temperature of the procedure, and (b) SEM image of the growth of GaAs on the Si substrate.
4 is a structural diagram showing a laminated high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention.
5 is a view showing an example of a laminated high efficiency solar cell structure using a silicon substrate according to the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating a scanning electron microscope (SEM) photograph in which nanowires are formed on a silicon substrate of a stacked high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention. FIG.
7 is a view showing the solar spectrum of the laminated high efficiency solar cell using the silicon substrate according to the present invention and the energy band gap and lattice constant for each material.
8 is a flowchart illustrating a method of generating a stacked high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention.
9 is a flowchart illustrating a process after step S20 of the method of generating a stacked high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a first method of forming a nanowire replacing a conventional thin film process based on steps S10 and S20 of a method of generating a stacked high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a second method of forming a nanowire replacing a conventional thin film process based on steps S10 and S20 of a method of generating a stacked high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention. FIG.
12 is a flowchart illustrating a third method of forming a nanowire replacing the conventional thin film process based on the step S10 and the step S20 of the method for producing a stacked high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a fourth method of forming a nanowire replacing a conventional thin film process based on steps S10 and S20 of a method of generating a stacked high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention. FIG.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims are to be interpreted in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can properly define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It should be interpreted in terms of meaning and concept. In addition, when it is determined that the detailed description of the known function and its configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.
1. p/n-Si 반도체 형성 공정1. p / n-Si semiconductor formation process
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, p-Si(100) 기판 (1~5 ㅧ 1015 cm-3) 위에 일측면을 SiO2 900nm로 증착한다.First, as shown in FIG. 2, one side is deposited at 900 nm of SiO 2 on a p-Si (100) substrate (1-5 × 10 15 cm −3 ).
이어서, 타측면에 phosporous를 Spin on dopant 방법에 의하여 도펀트 물질 증착한 후, 1100℃ 에서 열처리 공정을 수행한다.Subsequently, a dopant material is deposited on the other side by a spin on dopant method, and then a heat treatment process is performed at 1100 ° C.
뒤이어, p-Si 에 있는 SiO2와 phosporous는 HF에 1분간 에칭한 후 Piranha 세정(H2SO4 : H2O2 = 3:1)을 수행한다.Subsequently, SiO 2 and phosporous in p-Si were etched in HF for 1 minute and then subjected to Piranha cleaning (H 2 SO 4 : H 2 O 2 = 3: 1).
그리고, n+-Si 형성된 면에 SiO2 900nm를 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)로 증착하고, Boron 용액을 Spin coating 방법에 의하여 증착한 후, Hot plate에 baking한 후 1100℃에서 annealing 공정을 수행한다.
Then, SiO 2 900nm was deposited by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) on the surface where n + -Si was formed, the Boron solution was deposited by spin coating method, and then baked on a hot plate, followed by annealing at 1100 ° C. do.
2. p-Si (100) 기판위에 양질의 n-In2. Good quality n-In on p-Si (100) substrate 1-x1-x GaGa xx As (0.98 ≤ x ≤1) 성장As (0.98 ≤ x ≤ 1) growth
이 구조는 우선, p-Si (100) 실리콘 기판위에 Anti phase domain이 없는 양질의 n-GaAs 버퍼층을 형성하기 위한 방법으로, 주요 공정은 세척공정, 기판의 경사각 설정, 성장온도 설정 및 성장유량 설정 등이 있다.First of all, this structure is a method for forming a good quality n-GaAs buffer layer without anti phase domain on p-Si (100) silicon substrate. The main process is cleaning process, inclination angle of substrate, growth temperature and growth flow rate. Etc.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판을 BOE로 3분 내지 30분 이상 표면을 에칭 세척한 후, 유기금속화학증착법(MOCVD) 장비에 입고하여 750℃ 이상 고온에서 자연산화막을 없애고, 380℃ 내지420℃ 가량의 낮은 온도로 내린 후, 인듐갈륨비소 (In1-xGaxAs (0.98≤x≤1)) seed층을 얇게 5nm 내지 15 nm로 성장한다.First, as shown in Figure 3, after etching the surface of the silicon substrate with BOE for 3 to 30 minutes or more, and then put in an organic metal chemical vapor deposition (MOCVD) equipment to remove the natural oxide film at a high temperature of 750 ℃ or more, 380 After lowering to a low temperature of about ℃ to 420 ℃, indium gallium arsenide (In 1-x Ga x As (0.98≤x≤1)) seed layer is thinly grown to 5nm to 15nm.
이어서, 소스 공급없이 일반적인 성장온도까지 온도를 올리면서 열처리 후 InGaAs 층을 성장한다. 이때, 성장 구조는 n/p-InGaAs 구조이며, 파장대는 840nm 내지 900nm 영역이며, 경우에 따라서는 고품위의 양질구조를 얻고자 열처리의 효과를 높이기 위하여 Thermal Recycle Annealing을 시행할 수 있다.
Subsequently, the InGaAs layer is grown after the heat treatment while raising the temperature to a general growth temperature without supplying a source. At this time, the growth structure is n / p-InGaAs structure, the wavelength band is 840nm to 900nm region, and in some cases, thermal recycle annealing can be performed to increase the effect of the heat treatment to obtain a high quality good quality structure.
3. n-InGaAs 버퍼층 위에 다중접합 태양전지 성장3. Growth of Multi-junction Solar Cells on n-InGaAs Buffer Layer
도 4는 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적측형 고효율 태양전지를 도시한 구조도 이고, 도 5는 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적측형 고효율 태양전지 구조의 예를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적측형 고효율 태양전지의 실리콘 기판 상부에 나노선이 형성된 scanning electron microscope(SEM) 사진을 도시한 도면이다.Figure 4 is a structural diagram showing a red type high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention, Figure 5 is a view showing an example of a structure of a red type high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention, Figure 6 Is a view illustrating a scanning electron microscope (SEM) photograph in which nanowires are formed on a silicon substrate of an red type high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 p/n-Si 반도체 형성 공정에 의해서 성장된 n-InGaAs 버퍼층 위에 다중접합 태양전지 구조 성장 기술은, 일반적인 고효율 태양전지 성장기술과 같이 각 p/n 졍션을 이루는 물질들이 흡수하는 전류의 매칭을 고려하여 설계되어져야 한다. 파장별로 대표적인 구조는 650nm 내지 700nm 영역의 p/n-InGaP 또는 p/n-AlGaAs
As shown in Figs. 4 to 6, the multi-junction solar cell structure growth technology on the n-InGaAs buffer layer grown by the p / n-Si semiconductor formation process, each p / n as in the general high efficiency solar cell growth technology It must be designed to match the current absorbed by the materials making up the section. Typical structures for each wavelength are p / n-InGaP or p / n-AlGaAs in the range of 650 nm to 700 nm.
4. n-InGaAs 와 p-Si 기판 계면사이의 interdiffusion에 의한 고농도 터널링 형성4. High concentration tunneling formation by interdiffusion between n-InGaAs and p-Si substrate interface
태양전지 구조 성장 후 양쪽 표면에 SiNx 나 SiO2와 같은 보호막을 증착 하고 900nm 내지 1100 nm의 열처리를 통해 실리콘 기판의 Si이 GaAs로 intermixing 됨에 따라 고농도의 n-type GaAs를 계면 부분에 형성할 수 있다.
After growth of the solar cell structure, a protective film such as SiN x or SiO 2 is deposited on both surfaces, and as the Si of the silicon substrate is intermixed with GaAs through heat treatment of 900 nm to 1100 nm, a high concentration of n-type GaAs can be formed at the interface portion. have.
5. p-Si 기판위에 고농도 n-Si 형성5. Formation of high concentration n-Si on p-Si substrate
p-Si 기판 위에 Phosphorus(P), Arsenide(As) 의 확산으로 인한 n-type Si 형성방법으로 Spin coater 방식에 의하여 solvent를 증착한 후, 열처리 하는 방법이 있고, 동일 Zig 위에 Si 기판과 CeP5O14와 같은 세라믹 물질을 나란히 배치한 후 열처리에 의해서 도핑을 하는 방식으로 n-type Si를 얻을 수 있다.
n-type Si is formed on the p-Si substrate by the diffusion of Phosphorus (P) and Arsenide (As), followed by the deposition of solvent by spin coater method, followed by heat treatment.The Si substrate and CeP5O14 N-type Si may be obtained by arranging the same ceramic material side by side and then doping by heat treatment.
6. Si 기판위에 Ge 성장6. Ge growth on Si substrate
Si 기판과 Ge 기판의 격자 및 열적 팽창 불일치를 극복하는 성장 방법으로는, 도 3에 도시된 바와 같이 Si 기판위에 GaAs가 성장하는 방법과 비슷한 절차로 양질의 Ge박막을 성장하도록 할 수 있다.
As a growth method for overcoming the lattice and thermal expansion mismatch of the Si substrate and the Ge substrate, a high quality Ge thin film can be grown by a similar procedure to the method of growing GaAs on the Si substrate as shown in FIG. 3.
7. 태양전지 박막 대신 나노선을 이용하여 p/n- nanowire 성장7. Growth of p / n- nanowire using nanowire instead of thin film of solar cell
도 2에 도시된 (5) 내지 (7)과 같은 나노선을 사용하면 박막보다 효율적으로는 불리하지만 적은 비용으로 성장할 수 있고, 근접하기 어려운 파장대에 접근할 수 있는 장점이 있다.The use of nanowires such as (5) to (7) shown in FIG. 2 has the advantage of being more efficient than thin films but able to grow at low cost and approaching a wavelength band that is difficult to approach.
일차원 성장 방향을 갖는 1-D 나노 와이어를 성장하기 위한 방법으로는 Au 등의 메탈 촉매를 이용하여 성장하는 VLS 방법, e-beam lithography를 이용한 SiO2 패턴 위에 나노 와이어를 성장하는 방법, 그리고 어떠한 촉매제 또는 패턴 없이 실리콘 기판과의 격차차이에서 오는 스트레인을 이용한 Volmer-Weber 방식의 나노 와이어 성장 방법이 있고, 도 3은 나노 와이어 성장된 모습에 대한 SEM 사진이다.
As a method for growing 1-D nanowires having a one-dimensional growth direction, a VLS method using a metal catalyst such as Au, a method of growing nanowires on a SiO 2 pattern using e-beam lithography, and any catalyst Alternatively, there is a Volmer-Weber-type nanowire growth method using strain coming from a gap with a silicon substrate without a pattern, and FIG. 3 is a SEM photograph of a nanowire growth state.
한편, 실리콘 기판을 활용한 고효율 III-V 태양전지의 박막구조는, 각 층별로 적절한 나노선 물질로 적절하게 대치할 수 있다. 예를 들면 도 4의 왼쪽 적층형 박막 구조((2), (3) 및 (4))에서 오른쪽 나노선 활용 구조((5), (6) 및 (7))는 다음과 같으며, 도 7은 태양광 스펙트럼 및 각 물질별 에너지 밴드갭과 격자 상수를 도시한 도면이다.On the other hand, the thin film structure of the high efficiency III-V solar cell using a silicon substrate, can be appropriately replaced with a suitable nano-wire material for each layer. For example, in the left stacked thin film structures (2), (3), and (4) of FIG. 4, the right nanowire utilization structures ((5), (6), and (7)) are as follows. Is a diagram showing the solar spectrum and the energy band gap and lattice constant for each material.
박막(3) -> 나노선 구조(6) (나노선 밴드갭 (Eg) ≥ GaAs의 밴드갭 )Thin film (3)-> nanowire structure (6) (nanowire bandgap (Eg) ≥ GaAs bandgap)
박막(2) +(3) -> 나노선 구조(5) +(6) Thin Film (2) + (3)-> Nanowire Structure (5) + (6)
박막(4) -> 나노선(7) (0.3 eV ≤ 나노선 InGaAs 밴드갭 ≤ 실리콘 밴드갭)
Thin film (4)-> nanowires (7) (0.3 eV ≤ nanowires InGaAs bandgap ≤ silicon bandgap)
이하, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, referring to FIG. 8, the method for generating a stacked type high efficiency solar cell using the silicon substrate according to the present invention is as follows.
먼저, n/p-실리콘 기판의 p+-Si 일측면 상부로 p/n-GaAs 에피를 형성한다(S10).First, p / n-GaAs epi is formed on one side of p + -Si of the n / p-silicon substrate (S10).
그리고, n/p-실리콘 기판의 타측면인 n+-Si 면에 Si 대비 에너지밴드갭이 작은 p/n-InGaAs 나노와이어를 형성하고 그 상부에 p/n-Ge 접합 공정을 수행한다(S20).In addition, p / n-InGaAs nanowires having a smaller energy band gap than Si are formed on the n + -Si surface, which is the other side of the n / p-silicon substrate, and a p / n-Ge bonding process is performed thereon (S20). ).
여기서, 에너지 밴드갭(Eg)은 전도대역의 가장 낮은 에너지와 가전대역의 가장 높은 에너지의 차를 일컫는 것으로 이에 대한 구체적인 언급은 생략하기로 한다.
Here, the energy band gap (Eg) refers to the difference between the lowest energy of the conduction band and the highest energy of the consumer electronics band, and detailed description thereof will be omitted.
그리고, 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법의 제S20단계 이후 과정에 대해 살피면 아래와 같다.9, the process after step S20 of the method of generating a stacked type high efficiency solar cell using the silicon substrate according to the present invention will be described below.
제S20단계 이후, n/p-GaAs 상부에 III-V 적층형 태양전지 구조를 성장한다(S30).After step S20, a III-V stacked solar cell structure is grown on the n / p-GaAs (S30).
이어서, 성장된 III-V 적층형 태양전지 상부에 SiO2층 또는 SiNx층과 같은 보호막을 증착시킨다(S40).Subsequently, a protective film such as an SiO 2 layer or a SiNx layer is deposited on the grown III-V stacked solar cell (S40).
그리고, 열처리를 통해 Si 기판과 III-V 사이의 계면 확산에 의한 고농도 터널층을 형성한다(S50).
Then, through the heat treatment to form a high concentration tunnel layer by the interfacial diffusion between the Si substrate and III-V (S50).
한편, 도 4 및 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법의 제S10단계 및 제S20단계에 기반하여 종래의 박막공정을 대체하는 나노선을 형성하는 제1 방법은 아래와 같다.Meanwhile, a first method of forming nanowires replacing the conventional thin film process based on steps S10 and S20 of the method of generating a stacked high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention with reference to FIGS. 4 and 10. Is shown below.
종래의 BSF층 상부에 n-AlGaAs 또는 n-InGaAs층을 적층하고, n-AlGaAs 또는 n-InGaAs층 상부에 p-AlGaAs 또는 p-InGaP층을 적층한뒤, p+-GaAs 오믹 층 및 Au층 적층과 AR coating공정을 수행하는 종래의 박막형 태양전지 공정에 반하여,After the n-AlGaAs or n-InGaAs layer is laminated on the conventional BSF layer, the p-AlGaAs or p-InGaP layer is laminated on the n-AlGaAs or n-InGaAs layer, and then the p + -GaAs ohmic layer and the Au layer In contrast to the conventional thin film solar cell process that performs the lamination and AR coating process,
본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지의 나노선 형성은, 먼저, p+-Si 기판 면 위에 p/n-GaAs 나노 와이어를 형성한다(S110).In the nanowire formation of the stacked high efficiency solar cell using the silicon substrate according to the present invention, first, p / n-GaAs nanowires are formed on the p + -Si substrate (S110).
한편, 제S110 단계 이전에, p+-Si 기판 면 위에 p/n-GaAs 박막이 성장되었을 경우, 그 박막 위에 터널졍션 성장 후 p/n-(InxGa1-x)yAl1-yP 나노와이어층을 형성한다(S120). Meanwhile, when the p / n-GaAs thin film is grown on the surface of the p + -Si substrate before the step S110, after forming the tunnel junction on the thin film, a p / n- (InxGa1-x) yAl1-yP nanowire layer is formed. (S120).
제S110단계 또는 제S120단계 이후, spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행한다(S130).After step S110 or step S120, the nanowire is covered with a SU8 layer by a spin coater method, and a top p-type nanowire portion is formed to be exposed, and a process of depositing a ZnO layer on the top is performed (S130). .
그리고, ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating 적층 공정을 수행한다(S140).In addition, an Al layer and an AR coating lamination process are performed on the ZnO layer (S140).
이때, 나노선 밴드갭(Eg)은 GaAs의 밴드갭 보다 크거나 같도록 구성된다(나노선 밴드갭(Eg) ≥ GaAs의 밴드갭).
At this time, the nanowire bandgap (Eg) is configured to be greater than or equal to the bandgap of GaAs (nanowire bandgap (Eg) ≥ GaAs bandgap).
또한, 도 4 및 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법의 제S10단계 및 제S20단계에 기반하여 종래의 박막공정을 대체하는 나노선을 형성하는 제2 방법은 아래와 같다.In addition, the second method of forming a nanowire to replace the conventional thin film process based on the step S10 and step S20 of the method for producing a stacked high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention with reference to FIGS. Is shown below.
종래의 Tunnel Junction2층 상부에 n-GaAs층을 적층하고, n-GaAs층 상부에 p-GaAs층을 적층한뒤, Tunnel Junction1층을 적층하는 공정을 수행하는 종래의 박막형 태양전지 공정에 반하여,In contrast to the conventional thin-film solar cell process in which an n-GaAs layer is laminated on a
본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지의 나노선 형성은, SU8층 상부에 ZnO층을 적층한다(S210).In the nanowire formation of the stacked high efficiency solar cell using the silicon substrate according to the present invention, a ZnO layer is stacked on the SU8 layer (S210).
이어서, spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행한다(S220).Subsequently, the nanowire is covered with the SU8 layer by a spin coater method, and the upper surface of the p-type nanowire is formed to be exposed, and a process of depositing a ZnO layer thereon is performed (S220).
그리고, ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating 적층 공정을 수행한다(S230).
In addition, the Al layer and AR coating lamination processes are performed on the ZnO layer (S230).
또한, 도 4 및 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법의 제S10단계 및 제S20단계에 기반하여 종래의 박막공정을 대체하는 나노선을 형성하는 제3 방법은 아래와 같다.Also, referring to FIGS. 4 and 12, a third method of forming nanowires replacing conventional thin film processes based on steps S10 and S20 of the method of generating a stacked type high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention. Is shown below.
종래의 n-Ge 기판 상부에 BSF층을 적층하고, BSF층 상부에 n-Ge층을 적층한뒤, n-Ge층 상부에 p-Ge층을 적층하고, p-Ge층 상부에 Tunnel Junction3층을 적층하는 공정을 수행하는 종래의 박막형 태양전지 공정에 반하여,A BSF layer is laminated on a conventional n-Ge substrate, an n-Ge layer is laminated on an BSF layer, a p-Ge layer is laminated on an n-Ge layer, and a
본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지의 나노선 형성은, ZnO층 상부에 SU8층을 적층한다(S310).In the nanowire formation of the stacked high efficiency solar cell using the silicon substrate according to the present invention, a SU8 layer is stacked on the ZnO layer (S310).
이어서, spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행한다(S320).Subsequently, the nanowire is covered with the SU8 layer by a spin coater method, and the upper surface of the p-type nanowire is formed to be exposed, and a process of depositing a ZnO layer thereon is performed (S320).
그리고, ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating 적층 공정을 수행을 수행한다(S330).
In operation S330, an Al layer deposition and an AR coating deposition process are performed on the ZnO layer.
또한, 도 4 및 도 13을 참조하여 본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성방법의 제S10단계 및 제S20단계에 기반하여 종래의 박막공정을 대체하는 나노선을 형성하는 제4 방법은 아래와 같다.In addition, a fourth method of forming a nanowire to replace the conventional thin film process based on the step S10 and step S20 of the method for producing a stacked type high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention with reference to FIGS. Is shown below.
본 발명에 따른 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지의 나노선 형성은, 먼저, 나노와이어층을 형성한다(S410).Nanowire formation of a laminated high efficiency solar cell using a silicon substrate according to the present invention, first, to form a nanowire layer (S410).
이어서, SU8층 및 ZnO층을 형성한다(S420).Subsequently, a SU8 layer and a ZnO layer are formed (S420).
뒤이어, ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating공정을 수행하지 않고, ZnO층 상부에 SU8층을 적층한다(S430).Subsequently, without performing the Al layer deposition and AR coating process on the ZnO layer, the SU8 layer is laminated on the ZnO layer (S430).
이어서, SU8층 상부에 ZnO층을 적층한다(S440).Subsequently, a ZnO layer is stacked on the SU8 layer (S440).
뒤이어, ZnO층 상부에 p/n-(InxGa1-x)yAl1-yP 나노와이어층을 형성한다(S450).Subsequently, a p / n- (InxGa1-x) yAl1-yP nanowire layer is formed on the ZnO layer (S450).
이어서, 나노와이어층 상부에 spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행한다(S460).Subsequently, the nanowire layer is covered with the SU8 layer by a spin coater method on the nanowire layer, and the upper p-type nanowire portion is formed to be exposed, and a ZnO layer is deposited on the nanowire layer (S460).
그리고, ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating공정을 수행한다(S470).Then, Al layer deposition and AR coating process is performed on the ZnO layer (S470).
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. And all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention are therefore to be regarded as being within the scope of the present invention.
Claims (6)
(a) n/p-실리콘 기판의 p+-Si 일측면 상부로 p/n-GaAs 에피를 형성하는 단계; 및
(b) 상기 n/p-실리콘 기판의 타측면인 n+-Si 면에 Si 대비 에너지밴드갭이 작은 p/n-InGaAs 나노와이어를 형성하고 그 상부에 p/n-Ge 접합 공정을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법.In the method of producing a laminated high efficiency solar cell using a silicon substrate,
(a) forming p / n-GaAs epi on one side of p + -Si on the n / p-silicon substrate; And
(b) forming a p / n-InGaAs nanowire having a smaller energy band gap than Si on the n + -Si surface, which is the other side of the n / p-silicon substrate, and performing a p / n-Ge bonding process thereon; Steps to produce a stacked type high efficiency solar cell using a silicon substrate comprising a.
상기 (b) 단계 이후,
(c) 상기 n/p-GaAs 상부에 III-V 적층형 태양전지 구조를 성장하는 단계;
(d) 성장된 III-V 적층형 태양전지 상부에 SiO2층 또는 SiNx층과 같은 보호막을 증착시키는 단계; 및
(e) 열처리를 통해 Si 기판과 III-V 사이의 계면 확산에 의한 고농도 터널층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법.The method of claim 1,
After the step (b)
(c) growing a III-V stacked solar cell structure on the n / p-GaAs;
(d) depositing a protective film such as a SiO 2 layer or a SiNx layer on the grown III-V stacked solar cell; And
(e) forming a highly-concentrated tunnel layer by interfacial diffusion between the Si substrate and III-V through heat treatment; and forming a stacked high efficiency solar cell using a silicon substrate.
(a) p+-Si 기판 면 위에 p/n-GaAs 나노 와이어를 형성하는 단계;
(b) 상기 p+-Si 기판 면 위에 p/n-GaAs 박막이 성장되었을 경우, 그 박막 위에 터널졍션 성장 후 p/n-(InxGa1-x)yAl1-yP 나노와이어층을 형성하는 단계;
(c) 상기 (a) 단계 또는 (b) 단계 이후, spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행하는 단계; 및
(d) 상기 ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating 적층 공정을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법.In the method of producing a laminated high efficiency solar cell using a silicon substrate,
(a) forming p / n-GaAs nanowires on the p + -Si substrate surface;
(b) forming a p / n- (InxGa1-x) yAl1-yP nanowire layer on the p + -Si substrate when the p / n-GaAs thin film is grown, after tunneling growth on the thin film;
(c) after step (a) or step (b), cover the nanowires with a SU8 layer by a spin coater method, and form a top portion of the p-type nanowire so as to expose a portion thereof, and deposit a ZnO layer thereon. Performing; And
(d) performing an Al layer lamination and an AR coating lamination process on the ZnO layer; a method of producing a stacked type high efficiency solar cell using a silicon substrate, the method comprising:
(a) SU8층 상부에 ZnO층을 적층하는 단계;
(b) spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating 적층 공정을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법.In the method of producing a laminated high efficiency solar cell using a silicon substrate,
(a) depositing a ZnO layer on top of the SU8 layer;
(b) covering the nanowires with a SU8 layer by a spin coater method, forming a top p-type nanowire portion to expose the nanowires, and depositing a ZnO layer thereon; And
(c) performing an Al layer lamination and an AR coating lamination process on the ZnO layer. 2.
(a) ZnO층 상부에 SU8층을 적층하는 단계;
(b) spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating 적층 공정을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법.In the method of producing a laminated high efficiency solar cell using a silicon substrate,
(a) stacking a SU8 layer on top of the ZnO layer;
(b) covering the nanowires with a SU8 layer by a spin coater method, forming a top p-type nanowire portion to expose the nanowires, and depositing a ZnO layer thereon; And
(c) performing an Al layer lamination and an AR coating lamination process on the ZnO layer. 2.
(a) 나노와이어층을 형성하는 단계;
(b) SU8층 및 ZnO층을 형성하는 단계;
(c) 상기 ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating공정을 수행하지 않고, 상기 ZnO층 상부에 SU8층을 적층하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계의 SU8층 상부에 ZnO층을 적층하는 단계;
(e) 상기 (d) 단계의 ZnO층 상부에 p/n-(InxGa1-x)yAl1-yP 나노와이어층을 형성하는 단계;
(f) 상기 나노와이어층 상부에 spin coater 방식에 의하여 SU8층으로 나노와이어를 덮되, 윗면 p-형 나노와이어 부분을 노출되도록 형성하고, 그 상부에 ZnO층을 증착시키는 공정을 수행하는 단계; 및
(g) ZnO층 상부에 Al층 적층 및 AR coating 적층 공정을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘기판을 이용한 적층형 고효율 태양전지 생성 방법.In the method of producing a laminated high efficiency solar cell using a silicon substrate,
(a) forming a nanowire layer;
(b) forming a SU8 layer and a ZnO layer;
(c) stacking an SU8 layer on the ZnO layer without performing an Al layer lamination and AR coating process on the ZnO layer;
(d) depositing a ZnO layer on top of the SU8 layer of step (c);
(e) forming a p / n- (InxGa1-x) yAl1-yP nanowire layer on the ZnO layer of step (d);
(f) covering the nanowires with a SU8 layer by a spin coater method on the nanowire layer, exposing a top p-type nanowire portion, and depositing a ZnO layer thereon; And
(g) performing an Al layer lamination and an AR coating lamination process on the ZnO layer; a method of producing a stacked type high efficiency solar cell using a silicon substrate, comprising: a.
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JP2004152787A (en) | 2002-10-28 | 2004-05-27 | Sharp Corp | Semiconductor element and its manufacturing method |
KR100649743B1 (en) | 2005-10-20 | 2006-11-27 | 삼성전기주식회사 | Solar cells comprising cnt and its manufacturing method |
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