KR101912772B1 - Apparatus and method for producing photovoltaic element - Google Patents
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Abstract
본 발명의 광기전력 소자 제조 장치는 웨이퍼를 가열 온도 이상으로 가열하는 제1 가열부; 상기 제1 가열부를 통과한 상기 웨이퍼를 냉각 온도 이하로 냉각시키는 냉각부; 상기 냉각부를 통과한 상기 웨이퍼를 유지 온도 이상으로 재가열하는 제2 가열부; 상기 제2 가열부를 통과한 상기 웨이퍼를 설정 시간동안 상기 유지 온도로 유지시키는 유지부; 상기 유지부에 배치되거나 상기 유지부의 후단에 배치되고, 상기 웨이퍼를 조명 온도 이상에서 조명하는 조명부;를 포함할 수 있다.An apparatus for manufacturing a photovoltaic device according to the present invention includes: a first heating unit for heating a wafer to a heating temperature or more; A cooling unit for cooling the wafer that has passed through the first heating unit to a cooling temperature or less; A second heating unit for reheating the wafer passed through the cooling unit to a temperature higher than the holding temperature; A holding unit for holding the wafer that has passed through the second heating unit at the holding temperature for a preset time; And an illumination unit disposed in the holding unit or disposed at a rear end of the holding unit, for illuminating the wafer at an illumination temperature or higher.
Description
본 발명은 광기전력 소자를 제조하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a photovoltaic device.
태양 전지 등의 광기전력 소자(photovoltaic element)는 빛을 전류로 전환시킬 수 있다. 예를 들어, 에미터 영역(emitter region)과 베이스 영역(base region) 사이의 pn 접합에서 공간적으로 분리된 전하 운반체 쌍은 태양 전지의 전기 접점의 도움으로 외부의 전류 회로로 공급되어야 한다.Photovoltaic elements such as solar cells can convert light into current. For example, a pair of spatially separated charge carriers at the pn junction between the emitter region and the base region must be supplied to the external current circuit with the aid of the solar cell's electrical contacts.
태양 전지는 주로 반도체 기판 물질로서 실리콘을 기초로 제조되고 있다. 실리콘 기판은 단결정 또는 다결정 웨이퍼의 형태로 제공될 수 있다. 결정질 실리콘 웨이퍼를 기초로 생산된 태양 전지는 태양 전지의 효율을 감소시키는 저하 효과(degradation effect)에 의해 1% 이상의 현저한 효율 손실이 발생될 수 있다.Solar cells are mainly based on silicon as a semiconductor substrate material. The silicon substrate may be provided in the form of a single crystal or a polycrystalline wafer. A solar cell produced on the basis of a crystalline silicon wafer may suffer a remarkable efficiency loss of 1% or more due to a degradation effect of reducing the efficiency of the solar cell.
한국공개특허공보 제10-2012-0032193호에는 Emitter Diffusion을 위한 인라인 퍼니스 장치가 개시되고 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0032193 discloses an in-line furnace device for emitter diffusion.
본 발명은 유지 보수가 용이하고, 실리콘 기판의 효율 및 안전성이 개선된 광기전력 소자 제조 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention provides an apparatus for manufacturing a photovoltaic device that is easy to maintain and has improved efficiency and safety of a silicon substrate.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.
본 발명의 광기전력 소자 제조 장치는 웨이퍼를 가열 온도 이상으로 가열하는 제1 가열부; 상기 제1 가열부를 통과한 상기 웨이퍼를 냉각 온도 이하로 냉각시키는 냉각부; 상기 냉각부를 통과한 상기 웨이퍼를 유지 온도 이상으로 재가열하는 제2 가열부; 상기 제2 가열부를 통과한 상기 웨이퍼를 설정 시간동안 상기 유지 온도로 유지시키는 유지부; 상기 유지부에 배치되거나 상기 유지부의 후단에 배치되고, 상기 웨이퍼를 조명 온도 이상에서 조명하는 조명부;를 포함할 수 있다.An apparatus for manufacturing a photovoltaic device according to the present invention includes: a first heating unit for heating a wafer to a heating temperature or more; A cooling unit for cooling the wafer that has passed through the first heating unit to a cooling temperature or less; A second heating unit for reheating the wafer passed through the cooling unit to a temperature higher than the holding temperature; A holding unit for holding the wafer that has passed through the second heating unit at the holding temperature for a preset time; And an illumination unit disposed in the holding unit or disposed at a rear end of the holding unit, for illuminating the wafer at an illumination temperature or higher.
본 발명의 광기전력 소자 제조 방법은 P형 실리콘 기판의 일면에 알루미늄과 은이 순서대로 적층된 웨이퍼를 가열 온도 이상으로 가열하는 제1 가열 단계; 상기 가열 온도 이상으로 가열된 상기 웨이퍼를 냉각 온도 이하로 냉각시키는 냉각 단계; 상기 냉각 온도 이하로 냉각된 상기 웨이퍼를 유지 온도 이상으로 재가열하는 제2 가열 단계; 상기 유지 온도 이상으로 재가열된 상기 웨이퍼를 설정 시간동안 상기 유지 온도로 유지시키는 유지 단계;를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a photovoltaic device according to the present invention includes a first heating step of heating a wafer on which aluminum and silver are stacked in order on a surface of a P-type silicon substrate at a heating temperature or higher; A cooling step of cooling the wafer heated above the heating temperature to a cooling temperature or lower; A second heating step of reheating the wafer cooled below the cooling temperature to a temperature higher than the holding temperature; And holding the wafer reheated to a temperature higher than the holding temperature at the holding temperature for a set time.
본 발명의 광기전력 소자 제조 장치는 웨이퍼의 어닐링 공정이 2단계에 걸쳐 이루어지므로, 웨이퍼 격자에 생긴 손상이 확실하게 제거될 수 있다.In the photovoltaic element manufacturing apparatus of the present invention, since the annealing process of the wafer is performed in two steps, the damage to the wafer lattice can be surely removed.
또한, 어닐링 공정을 위한 가열(firing) 과정에서 붕소(Boron)가 웨이퍼가 아닌 산소와 결합하게 되면서 태양 전지의 효율이 저하되는데, 본 발명의 유지부 및 조명부에 의해 태양 전지의 효율이 개선될 수 있다.In addition, in the firing process for the annealing process, the efficiency of the solar cell is lowered because boron is combined with oxygen rather than the wafer. The efficiency of the solar cell can be improved by the holding portion and the illumination portion of the present invention have.
또한, 본 발명의 광기전력 소자 제조 장치는 각 요소가 모듈화되므로, 유지 보수가 용이하고 다양한 제조 환경에 적응적으로 활용될 수 있다.In addition, since the elements of the photovoltaic device manufacturing apparatus according to the present invention are modularized, the maintenance thereof is easy and can be adaptively applied to various manufacturing environments.
도 1은 본 발명의 광기전력 소자 제조 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 챔버 모듈, 제2 챔버 모듈 및 중계 모듈을 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 광기전력 소자 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 웨이퍼의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 광기전력 소자 제조 장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing a photovoltaic device of the present invention.
Figure 2 is a schematic plan view of a first chamber module, a second chamber module and a relay module of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a photovoltaic device according to the present invention.
4 is a cross-sectional view of the wafer.
5 is a schematic view showing another apparatus for manufacturing a photovoltaic device according to the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification.
태양 전지는 P형 실리콘 웨이퍼(90)에 다음과 같은 공정을 거쳐 제조될 수 있다. The solar cell can be manufactured on the P-type silicon wafer 90 through the following process.
먼저, 실리콘 잉곳을 절단하여 만든 웨이퍼(90) 표면의 손상 및 오염을 제거하기 위한 텍스처링(Texturing) 공정이 수행될 수 있다.First, a texturing process for removing damage and contamination on the surface of the
텍스처링된 웨이퍼(90)는 N 도핑을 위한 Emitter Diffusion 공정을 거칠 수 있다.The
N 도핑된 웨이퍼(90)는 웨이퍼(90)의 전면과 후면을 전기적으로 분리하기 위해서 웨이퍼(90) 가장자리의 N 도핑을 제거하는 Edge Isolation 공정을 거칠 수 있다.The N-doped
Edge Isolation된 웨이퍼(90)는 태양 전지에서 태양광을 반사하지 못하게 하는 Anti Reflection Coatings 처리를 거칠 수 있다.The edge-isolated
다음 공정으로, 웨이퍼(90)는 전면과 후면에 전극 형성을 위한 은(Silver)과 알루미늄(Aluminium)이 Screen Print될 수 있다.In the next step, silver and aluminum may be screen printed on the front and back surfaces of the
Screen Print 공정까지 완료된 웨이퍼(90)는 Firing 공정을 통해 웨이퍼(90)를 어닐링(Annealing)하여 태양 전지로 완성될 수 있다.The
전단 공정(Emitter Diffusion, Anti Reflection Coatings 등)에서 이온 주입 방식 공정의 경우, 웨이퍼(90)로 주입되는 이온이 웨이퍼(90)의 결정 원자를 때리면서 결정 결함을 야기하는 문제가 유발된다. 따라서, 손상된 결정 결함을 회복시키기 위한 어닐링 공정이 요구되는데, Firing 공정이 어닐링 공정에 해당될 수 있다.In the case of an ion implantation process in a shearing process (such as Emitter Diffusion, Anti Reflection Coatings, etc.), ions implanted into the
본 발명의 광기전력 소자 제조 장치는 Firing 공정을 위한 것일 수 있다.The photovoltaic device manufacturing apparatus of the present invention may be for a Firing process.
태양 전지는 P형 반도체와 N형 반도체가 접합된, PN 접합 반도체일 수 있다. PN 접합을 형성하기 위해서 일반적으로 태양 전지는 붕소(Boron)가 첨가된 P형 반도체 타입 실리콘에 인(P) 등을 주입하여 N형 반도체(92) 영역을 형성한다. 태양 전지에서 태양광 흡수 성능은 소수 캐리어(Minority Carrier)에 영향을 받는다. 태양광이 소수 캐리어에 의해 흡수되고, 기전력으로 변환되기 때문이다. 태양 전지에서는 N형 반도체(92) 영역에서 실리콘과 결합한 붕소(Boron)가 소수 캐리어일 수 있다. 하지만 이러한 붕소가 실리콘의 산소와 결합하게 되면 소수 캐리어가 감소될 수 있고, 태양 전지의 태양광 흡수 효율이 떨어질 수 있다.The solar cell may be a PN junction semiconductor in which a P-type semiconductor and an N-type semiconductor are bonded. In order to form the PN junction, phosphorus (P) or the like is implanted into the P-type semiconductor type silicon doped with boron to form the N-
붕소가 도핑된 P 타입의 실리콘 웨이퍼(90)는 석영도가니에 다결정 폴리 실리콘을 용융시켜서 단결정 실리콘 잉곳으로 제조한 후, 잉곳을 절단하여 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 P 타입의 실리콘 웨이퍼(90)는 불순물로 과다한 산소를 함유할 수 있고, 광 조사 후에 초기 효율을 유지하지 못하게 되는 광열화 현상이 발생할 수 있다. 실리콘과 결합되어 있던 산소가 광 조사 후 일정 시간이 지남에 따라서 붕소와 반응하여 결합하고, 소수 캐리어의 감소로 태양광 효율 저하를 가져올 수 있다.The P-
태양광 효율 저하가 발생되더라도, 전극의 형성을 위해서라도 웨이퍼(90)를 가열을 포함하는 어닐링은 반드시 요구된다. 본 발명에 따르면, 웨이퍼(90)에서 붕소가 산소와 결합하는 것을 막고, 붕소가 실리콘과 결합하도록 유도하는 방안이 추가로 마련될 수 있다.Even if the photovoltaic efficiency is lowered, annealing including heating of the
도 1은 본 발명의 광기전력 소자 제조 장치를 나타낸 개략도이고, 도 4는 웨이퍼(90)의 단면도이다. 도 5는 본 발명의 다른 광기전력 소자 제조 장치를 나타낸 개략도이다.Fig. 1 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing a photovoltaic device of the present invention, and Fig. 4 is a sectional view of a
도 1에 도시된 광기전력 소자 제조 장치는 제1 가열부(110), 냉각부(130), 제2 가열부(210), 유지부(230), 조명부(250)를 포함할 수 있다.1 may include a
제1 가열부(110)는 웨이퍼(90)를 가열 온도 h 이상으로 가열할 수 있다. 실리콘 재질의 웨이퍼(90)의 성질을 개질하기 위해 가열 온도 h는 600℃일 수 있다.The
한편, 제1 가열부(110)의 가열 공정에서 웨이퍼(90)에는 태양광으로부터 생성된 전기를 외부로 전달하는 전극 또는 패턴이 형성될 수 있다.Meanwhile, in the heating process of the
제1 가열부(110)로 입력되는 웨이퍼(90)에는 추후 태양 전지의 전극 또는 전기가 흐르는 도선 패턴이 되는 알루미늄과 은이 적층될 수 있다.The
웨이퍼(90)는 P형 실리콘 기판(91)의 일면에 알루미늄(Al)과 은(Ag)이 순서대로 적층된 것일 수 있다. P형 실리콘 기판(91)의 일면에 알루미늄이 적층되고, 알루미늄 상에 은이 적층될 수 있다. 이에 따르면, 웨이퍼(90)의 일면에는 알루미늄(Al) 재질의 제1 층(97), 은(Ag) 재질의 제2 층(96)이 순서대로 적층될 수 있다.The
P형 실리콘 기판(91)의 타면에는 N형 반도체(92), 태양광이 반사되지 않고 흡수되도록 N형 반도체(92) 상에 적층되는 산화막(93), 산화막(93) 상에 적층되는 전극층(95)이 마련될 수 있다. 전극층은 은(Ag)을 포함할 수 있다.An N-
제1 가열부(110)에 의해 웨이퍼(90)가 가열되면, 제2 층(96)의 은은 용융점이 낮은 제1 층(97)을 뚫고 들어가 웨이퍼(90), 구체적으로 P형 실리콘 기판(91)에 접촉될 수 있다. P형 실리콘 기판(91)에 접촉된 은은 외부로 전기를 전달하는 제1 전극이 될 수 있다. 이와 유사하게 제1 가열부(110)에 의해 웨이퍼(90)가 가열되면, 산화막(93) 상에 적층된 은은 산화막(93)을 뚫고 들어가 웨이퍼(90), 구체적으로 N형 반도체(92)에 접촉될 수 있다. N형 반도체(92)에 접촉된 은은 외부로 전기를 전달하는 제2 전극이 될 수 있다. 설정 조건은 은이 웨이퍼(90)에 접촉된 이후의 기간 등을 포함할 수 있다.When the
제1 가열부(110)의 가열로 인해 가열 온도 h 이상으로 가열된 은은 은보다 용융점이 낮은 산화막(93) 또는 알루미늄층을 뚫고 들어가 웨이퍼(90)에 접촉될 수 있다. 이때, 은이 웨이퍼(90)에 접촉되는 초기에 알루미늄, 산화막(93)이 굳어버리는 것이 좋다. 왜냐하면, 웨이퍼(90)에 은이 접촉된 후에도 알루미늄, 산화막(93) 등이 단단하게 굳지 않고 흐물흐물한 상태를 유지하면, 웨이퍼(90)에 접촉된 은이 웨이퍼(90)의 면을 따라 움직일 수 있기 때문이다. 웨이퍼(90)의 면을 따라 은이 움직이면, 전극 또는 패턴에 해당하는 은의 초기 위치가 달라져버릴 수 있다.The heating of the
제1 가열부(110)에 의해 가열 온도 h 이상으로 가열된 웨이퍼(90)가 ②와 같이 자연 냉각될 경우, 산화막(93), 알루미늄층이 흐물흐물한 상태가 오래 지속되므로, 외부 충격 등에 의해 전극에 해당하는 은의 위치가 틀어지는 등의 문제가 발생될 수 있다.When the
설정 위치에 전극이 정확하게 형성되도록, 냉각부(130)가 이용될 수 있다.The
냉각부(130)는 제1 가열부(110)를 통과한 웨이퍼(90)를 냉각 온도 c 이하로 냉각시킬 수 있다. 이때의 냉각 온도 c는 60℃ 이하일 수 있다. 냉각부(130)는 은이 침투되는 설정 조건이 만족되도록, ①과 같이 웨이퍼(90)를 강제로 급속 냉각시킬 수 있다.The
일 예로, 냉각부(130)는 냉각 가스를 토출하는 토출 수단(133)을 포함할 수 있다. 토출 수단(133)으로부터 토출된 냉각 가스는 가열 온도 이상으로 가열된 웨이퍼(90)를 급속하게 냉각시킬 수 있다. 다만, 냉각부(130)가 마련된 챔버 모듈 내에 존재하는 냉각 가스를 배출해야 하는 후처리 공정이 요구된다.For example, the
다른 예로, 냉각부(130)는 냉각수가 흐르는 냉각관(131)을 포함할 수 있다.As another example, the
본 발명의 광기전력 소자 제조 장치는 웨이퍼(90)가 통과하는 내부에 제1 가열부(110)가 설치되는 가열 공간(18) 및 냉각부(130)가 설치되는 냉각 공간(19)이 형성된 제1 챔버 모듈(10)을 포함할 수 있다. 가열 온도 이상으로 가열된 웨이퍼(90)가 곧바로 급속 냉각되도록, 냉각부(130)는 제1 가열부(110)와 함께 제1 챔버 모듈(10)에 설치되는 것이 좋다.The apparatus for manufacturing a photovoltaic device of the present invention includes a
이때, 성격이 다른 2개의 공간을 구분하기 위해, 가열 공간(18)과 냉각 공간(19) 사이에는 단열 재질의 격벽(170)이 마련될 수 있다.At this time, a
이때, 냉각부(130)는 냉각 공간(19)에 대면되는 제1 챔버 모듈(10)의 내벽과 냉각 공간(19)에 대면되는 격벽(170)의 일면 중 적어도 하나에 설치되고 냉각수가 흐르는 냉각관(131)을 포함할 수 있다. 냉각관(131)에 의해 냉각 공간(19)이 냉각되면서 냉각 공간(19)을 지나는 웨이퍼(90)가 급속 냉각될 수 있다.At this time, the
제1 가열부(110)로 입력되는 웨이퍼(90)에 적층된 제1 층(97) 또는 제2 층(96)은 페이스트(paste) 상태로 도포된 것일 수 있다. 이때, 웨이퍼(90)에 접착된 상태가 유지되도록 페이스트에는 접착용 바인더(binder)가 포함될 수 있다. 바인더는 태양 전지에 해당하는 광기전력 소자가 완성된 후에는 불필요한 불순물로 기능하므로, 제거되는 것이 좋다.The
제1 가열부(110)는 바인더가 증발되도록 웨이퍼(90)를 기설정된 번아웃(burn out) 온도 b에서 일정 시간동안 유지시킬 수 있다.The
번아웃 온도 b가 유지되는 번아웃 구간은 웨이퍼(90)의 최고 가열 온도의 앞 또는 뒤에 형성될 수 있다. 번아웃 기간은 적어도 10초 이상 지속될 수 있다.The burnout period in which the burnout temperature b is maintained may be formed before or after the maximum heating temperature of the
제1 가열부(110)는 웨이퍼(90)를 가열 온도 이상의 설정 온도로 가열하는 제1 가열 수단(111), 웨이퍼(90)를 번아웃 온도로 가열하고 유지하는 제2 가열 수단(113)을 포함할 수 있다. 제2 가열 수단(113)은 웨이퍼(90)의 흐름상으로 제1 가열 수단(111)의 앞 또는 뒤에 배치될 수 있다.The
이상에서 살펴보면, 제1 가열부(110) 및 냉각부(130)에 따르면, 웨이퍼(90)는 어닐링(annealing)될 수 있다. 어닐링에 의해 반도체의 격자에 생긴 손상이 상당 부분 제거될 수 있으나,As described above, according to the
그러나, 여전히 잔존하는 손상이 존재하므로, 태양 전지의 효율을 보다 높이기 위해 제2 가열부(210)에 의해 리제너레이션(regeneration) 공정이 수행될 수 있다.However, since still remaining damage exists, a regeneration process can be performed by the
제2 가열부(210)는 냉각부(130)를 통과한 웨이퍼(90)를 유지 온도 s 이상으로 재가열하여 리제너레이션(regeneration) 공정을 수행할 수 있다.The
리제너레이션 공정을 수행하기 위해 제2 가열부(210)는 가열 온도보다 낮은 온도로 웨이퍼(90)를 재가열할 수 있다. 이때, 제2 가열부(210)는 냉각 온도 c 이하로 냉각된 웨이퍼(90)를 재가열할 수 있으며, 유지 온도 s는 200℃ 내지 300℃일 수 있다.The
리제너레이션 공정에 의해 웨이퍼(90) 내에 존재하는 소수 캐리어의 개수가 증가되고, 이에 따라 광기전력 소자의 광전 효율이 개선될 수 있다. 예를 들어, 광기전력 소자에는 LID(Light Induced Degradation) 현상이 발생하여 광전 효율이 저하될 수 있다. 적어도 10초 이상동안 웨이퍼(90)를 200℃ 내지 300℃ 사이의 유지 온도로 유지하는 리제너레이션 공정은 LID 현상으로 인한 광전 효율 저하를 복구 또는 보충할 수 있다.The number of minority carriers present in the
소수 캐리어(excess minority charge carriers)의 개수를 증가시키기 위해 유지부(230)는 제2 가열부(210)를 통과한 웨이퍼(90)를 설정 시간동안 유지 온도로 유지시킬 수 있다. 일 예로, 유지부(230)는 적어도 10초 이상동안 웨이퍼(90)를 200℃ 내지 300℃ 사이의 유지 온도로 유지시킬 수 있다.In order to increase the number of excess minority carriers, the holding
소수 캐리어(excess minority charge carriers)의 개수를 증가시키기 위해 붕소와 산소의 결합을 방지할 필요가 있다. 산소와의 결합을 방지하기 위해 웨이퍼(90)에는 수소가 도입될 수 있다. 수소의 도입을 위해 웨이퍼(90)는 수소화된 실리콘을 포함할 수 있다. 실리콘층의 수소는 제1 가열부(110) 또는 제2 가열부(210)의 가열에 의해 P형 실리콘 기판(91) 또는 N형 반도체(92)로 도입될 수 있다. 이후, 도입된 수소의 유출을 방지하기 위해 마련된 수단이 유지부(230)일 수 있다.It is necessary to prevent the combination of boron and oxygen in order to increase the number of excess minority charge carriers. Hydrogen may be introduced into the
웨이퍼(90)가 유지부(230)에 의해 유지 온도에서 설정 시간동안 유지되면, 수소의 유출이 방지되고, 결과적으로 소수 캐리어의 개수가 증가될 수 있다.If the
제1 가열부(110), 제2 가열부(210), 유지부(230)는 전력 공급에 의해 열을 생성하는 막대 형상의 램프 또는 열선을 포함할 수 있다.The
붕소와 실리콘 기판이 원활하게 결합되도록 조명부(250)가 이용될 수 있다.The
조명부(250)는 유지부(230)에 배치되거나 유지부(230)의 후단에 배치되고, 웨이퍼(90)를 조명 온도 i 이상에서 조명할 수 있다. 이때, 조명 온도 i는 90℃ 이상일 수 있다.The
조명부(250)는 실리콘의 에너지 밴드 갭(Band gap)이상의 에너지를 가지는 파장 대역의 광을 조사(Illumination)함으로써, 붕소와 실리콘을 결합시키고 소수 캐리어를 확보할 수 있다. Firing 공정 중에 조명부(250)를 통하여 특정 파장 영역대의 광 조사를 통하여 실리콘 웨이퍼(90)에 소수 캐리어 재생 전압을 형성하여, 붕소와 실리콘의 결합을 유도할 수 있다. 소수 캐리어 재생 전압은 실리콘 웨이퍼(90)의 에너지 밴드 갭 이상의 에너지를 가지는 파장의 광이 조사될 때 실리콘 웨이퍼(90)에서 발생되는 전압을 의미할 수 있다.The
조명부(250)는 웨이퍼(90)를 구성하는 N형 반도체(92) 측에 소수 캐리어를 확보하기 위한 것일 수 있다. N형 반도체(92) 측은 컨베이어 벨트에 놓여져 이송되는 웨이퍼(90)의 윗면일 수 있다. 웨이퍼(90)의 윗면을 조명하기 위해 조명부(250)는 컨베이어 벨트의 상측에 배치될 수 있다.The
조명부(250)는 램프 또는 LED 광원으로 제작될 수 있다. 조명부(250)가 LED 광원으로 제작되면 광이 파장 대역을 용이하게 설정할 수 있다.The
일 실시예로서, 제1 가열부(110), 냉각부(130), 제2 가열부(210), 유지부(230), 조명부(250)는 도 5와 같이 연속된 형태의 하나의 챔버 유니트(300)에 마련될 수 있다. 챔버 유니트(300)는 연속로를 형성할 수 있다.5, the
일 실시예로서, 이송, 보관, 유지 보수의 편의를 위해 제1 가열부(110), 냉각부(130), 제2 가열부(210), 유지부(230), 조명부(250)는 도 1과 같이 복수의 챔버 모듈(10, 20)에 나뉘어 설치될 수 있다. 복수의 챔버 모듈(10, 20)은 제1 챔버 모듈(10) 및 제2 챔버 모듈(20)을 포함할 수 있다.The
제1 챔버 모듈(10)에서는 가열 및 냉각 공정이 수행되고, 제2 챔버 모듈(20)에서는 리제너레이션(regeneration) 공정이 수행될 수 있다.In the
본 발명의 광기전력 소자 제조 장치에 따르면, 냉각부(130)에 의해 웨이퍼(90)가 냉각 온도 c 이하 또는 상온까지 냉각될 수 있다. 또한, 제2 가열부(210)에 의해 웨이퍼(90)가 유지 온도 이상으로 재가열될 수 있다. 이와 같이 냉각부(130)와 제2 가열부(210) 사이에 상온 구간이 존재하므로, 본 발명의 광기전력 소자 제조 장치를 구성하는 각 요소는 복수의 챔버 모듈에 나뉘어 설치되어도 무방하다.According to the photovoltaic device manufacturing apparatus of the present invention, the
일 예로, 본 발명의 광기전력 소자 제조 장치는 웨이퍼(90)가 통과하는 제1 챔버 모듈(10) 및 제2 챔버 모듈(20)을 포함할 수 있다.As an example, the photovoltaic device fabrication apparatus of the present invention may include a
제1 가열부(110) 및 냉각부(130)는 제1 챔버 모듈(10)에 설치될 수 있다.The
제2 가열부(210) 및 유지부(230)는 제2 챔버 모듈(20)에 설치될 수 있다. 조명부(250) 역시 제2 챔버 모듈(20)에 설치되는 것이 좋다.The
제1 챔버 모듈(10) 및 제2 챔버 모듈(20)은 대기 환경을 사이에 두고 설정 거리 L만큼 이격 배치될 수 있다. 이때, L은 적어도 10cm 이상일 수 있다. 웨이퍼는 냉각부와 제2 가열부 사이에 위치한 대기 환경에서 60℃ 이하로 냉각될 수 있다.The
제1 챔버 모듈(10)에는 웨이퍼(90)를 이송하는 제1 컨베이어 벨트(11)가 마련될 수 있다. 제2 챔버 모듈(10)에는 웨이퍼(90)를 이송하는 제2 컨베이어 벨트(21)가 마련될 수 있다.The
제1 챔버 모듈(10)의 출력단에 마련된 제1 챔버 모듈 아웃렛(15)으로부터 출력된 웨이퍼(90)는 제2 챔버 모듈(10)의 입력단에 마련된 제2 챔버 모듈 인렛(25)으로 입력될 수 있다. 제1 챔버 모듈(10)에서 냉각 단계를 거친 웨이퍼(90)는 제1 챔버 모듈 아웃렛(15)을 통과하여 제2 챔버 모듈(20)로 이송될 수 있다. 제2 챔버 모듈 인렛(25)을 통하여 입수된 웨이퍼(90)는 제2 챔버 모듈(20)에서 리제너레이션 공정을 거칠 수 있다. 리제너레이션 공정은 제2 가열부(210)에 의한 재가열 공정, 유지부(230)에 의한 유지 공정, 조명부(250)에 의한 조명 공정을 포함할 수 있다.The
제1 챔버 모듈(10)로부터 출력된 웨이퍼(90)는 대기 환경을 거친 후 제2 챔버 모듈(20)로 입력될 수 있다. 심지어 웨이퍼(90)는 제1 챔버 모듈(10)로부터 출력된 후 일정 시간 동안 보관되다가 제2 챔버 모듈(20)로 입력되어도 무방하다. 본 실시예에 따르면, 제1 챔버 모듈(10)과 제2 챔버 모듈(20)이 이격 배치되므로, 일체형 챔버와 비교하여 유지 보수가 쉬운 점이 있다. 또한, 제1 챔버 모듈(10)이 다른 종류로 변경되더라도 제2 챔버 모듈(20)을 그대로 이용할 수 있는 장점이 있다. 반대로, 제2 챔버 모듈(20)이 다른 종류로 변경되더라도 제1 챔버 모듈(10)을 그대로 이용할 수 있는 장점이 있다.The
도 2는 본 발명의 제1 챔버 모듈(10), 제2 챔버 모듈(20) 및 중계 모듈(30)을 나타낸 개략적인 평면도이다.2 is a schematic plan view showing a
제1 챔버 모듈(10)과 제2 챔버 모듈(20)이 이격된 경우, 제1 챔버 모듈(10)로부터 출력된 웨이퍼(90)를 다시 제2 챔버 모듈(20)로 입력시키기 위한 별도의 수단이 마련될 수 있다.A separate means for inputting the
일 예로, 본 발명의 광기전력 소자 제조 장치는 제1 챔버 모듈(10)과 제2 챔버 모듈(20) 사이에 개재되는 중계 모듈(30)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 챔버 모듈(10) 및 제2 챔버 모듈(20)은 중계 모듈(30)에 착탈 가능하게 연결될 수 있다.For example, the photovoltaic device fabrication apparatus of the present invention may include a
본 실시예에 따르면, 중계 모듈(30)을 사이에 두고 다양한 종류의 제1 챔버 모듈(10) 또는 제2 챔버 모듈(20)이 서로 연결될 수 있다.According to the present embodiment, the
중계 모듈(30)에는 복수의 제1 챔버 모듈(10) 또는 복수의 제2 챔버 모듈(20)이 연결될 수 있다.A plurality of
중계 모듈(30)은 도 2의 (a)와 같이 하나의 제1 챔버 모듈(10)로부터 출력된 웨이퍼(90)를 복수의 제2 챔버 모듈(20)로 분배해서 입력할 수 있다. 본 실시예는 제1 챔버 모듈(10)의 웨이퍼(90) 처리 속도가 빠른 반면, 제2 챔버 모듈(20)의 웨이퍼(90) 처리 속도가 느린 경우에 적합하다.The
중계 모듈(30)은 도 2의 (b)와 같이 복수의 제1 챔버 모듈(10)로부터 출력된 웨이퍼(90)를 하나의 제2 챔버 모듈(20)로 입력할 수 있다. 본 실시예는 제1 챔버 모듈(10)의 웨이퍼(90) 처리 속도보다 제2 챔버 모듈(20)이 웨이퍼(90) 처리 속도가 빠른 경우에 적합니다.The
도 3은 본 발명의 광기전력 소자 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a photovoltaic device according to the present invention.
본 발명의 광기전력 소자 제조 방법은 제1 가열 단계(S 510), 냉각 단계(S 520), 제2 가열 단계(S 530), 유지 단계(S 540)를 포함할 수 있다.The method of manufacturing the photovoltaic device of the present invention may include a first heating step (S 510), a cooling step (S 520), a second heating step (S 530), and a maintaining step (S 540).
제1 가열 단계(S 510)는 P형 실리콘 기판(91)의 일면에 알루미늄과 은이 순서대로 적층된 웨이퍼(90)를 가열 온도 이상으로 가열할 수 있다. 제1 가열 단계는 제1 가열부(110)에 의해 수행될 수 있다.In the first heating step (S 510), the wafer (90) on which aluminum and silver are stacked in order on one side of the P-type silicon substrate (91) can be heated to a heating temperature or higher. The first heating step may be performed by the
제1 가열 단계(S 510)를 거치면서, 웨이퍼(90)에는 정상적으로 전극이 형성되고, 웨이퍼(90)의 성긴 구조가 조밀한 구조로 개질될 수 있다. 또한, 실리콘의 수소가 웨이퍼(90)로 도입될 수 있다.Through the first heating step (S 510), electrodes are normally formed on the wafer (90), and the coarse structure of the wafer (90) can be modified into a dense structure. In addition, hydrogen of silicon can be introduced into the
웨이퍼(90)에는 알루미늄과 은이 바인더가 포함된 페이스트(paste) 상태로 적층될 수 있다. 제1 가열 단계에는 웨이퍼(90)를 기설정된 번아웃 온도에서 일정 시간동안 유지시키면서 바인더를 증발시키는 단계가 포함될 수 있다.The
냉각 단계(S 520)는 가열 온도 이상으로 가열된 웨이퍼(90)를 냉각 온도 이하로 냉각시킬 수 있다. 냉각 단계는 냉각부(130)에 의해 수행될 수 있다.The cooling step (S 520) can cool the wafer (90) heated above the heating temperature to below the cooling temperature. The cooling step may be performed by the
냉각부(130)의 강제 냉각을 거치면서, 웨이퍼(90)의 전극이 허용 위치 내에 배치될 수 있고, 웨이퍼(90)에 도입된 수소의 유출이 일부 방지될 수 있다.The electrode of the
제1 가열 단계와 냉각 단계를 거치면서 웨이퍼(90)는 어닐링될 수 있다.The
제2 가열 단계(S 530)는 냉각 온도 이하로 냉각된 웨이퍼(90)를 유지 온도 이상으로 재가열할 수 있다. 제2 가열 단계는 제2 가열부(210)에 의해 수행될 수 있다.The second heating step (S 530) may reheat the
유지 단계(S 540)는 유지 온도 이상으로 재가열된 웨이퍼(90)를 설정 시간동안 유지 온도로 유지시킬 수 있다. 유지 단계는 유지부(230)에 의해 수행될 수 있다.The holding step (S 540) can maintain the wafer (90) reheated above the holding temperature at the holding temperature for the set time. The holding step may be performed by the holding
유지 단계를 거치면서, 웨이퍼(90)에 도입된 수소의 방출이 방지되므로, 붕소와 산소의 결합이 방지되고 소수 캐리어의 개수가 증가될 수 있다. 소수 캐리어의 개수 증가에 따라 본 제조 방법에 의해 제조된 광기전력 소자의 전기 에너지 생성 효율이 개선될 수 있다.During the holding step, the release of hydrogen introduced into the
조명 단계(S 550)는 유지부(230)를 거친 웨이퍼(90)를 조명 온도 이상에서 조명할 수 있다. 조명 단계는 조명부(250)에 의해 수행될 수 있다.The illumination step S 550 can illuminate the
조명 단계를 거치면서, 붕소는 P 형 실리콘 기판 또는 N형 반도체(92)에 확실하게 결합될 수 있다.Through the illumination step, boron can be reliably bonded to the P-type silicon substrate or the N-
웨이퍼는 냉각부와 제2 가열부 사이에서 60℃ 이하로 냉각될 수 있다. 60℃ 이하로 냉각된 웨이퍼는 제2 가열부, 유지부, 조명부를 거치면서 리제너레이션(regeneration)될 수 있다.The wafer may be cooled to below 60 캜 between the cooling section and the second heating section. The wafer cooled to 60 ° C or lower can be regenerated through the second heating part, the holding part, and the illumination part.
이상의 제2 가열부(210), 유지부(230), 조명부(250)는 열 및 광을 발산하는 단일한 구성일 수 있다. 예를 들면, 열 및 광을 발산하는 램프 또는 LED 광원이 제2 가열부(210), 유지부(230), 조명부(250)의 기능을 모두 수행할 수 있다.The
유지부(230)는 제2 가열부(210)의 온오프 타이밍을 제어하는 컨트롤러일 수 있다. 유지부(230)의 제어에 의해 제2 가열부(210)는 제2 가열 단계 및 유지 단계를 수행할 수 있다. 이때, 제2 가열 단계 및 유지 단계는 서로 이웃한 복수의 웨이퍼 또는 단일 웨이퍼에 대해 시간차를 두고 수행될 수 있다.The holding
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
10...제1 챔버 모듈 11...제1 컨베이어 벨트
15...제1 챔버 모듈 아웃렛 18...가열 공간
19...냉각 공간 20...제2 챔버 모듈
21...제2 컨베이어 벨트 25...제2 챔버 모듈 인렛
30...중계 모듈 90...웨이퍼
91...P형 실리콘 기판 92...N형 반도체
93...산화막 95...전극층
96...제2 층 97...제1 층
110...제1 가열부 111...제1 가열 수단
113...제2 가열 수단 130...냉각부
131...냉각관 133...토출 수단
170...격벽 210...제2 가열부
230...유지부 250...조명부
300...챔버 유니트10 ...
15 ... first
19 ... cooling
21 ...
30 ...
91 ... P-
93 ...
96 ...
110 ...
113 ... second heating means 130 ... cooling section
131 ... cooling
170 ...
230 ... holding
300 ... chamber unit
Claims (16)
상기 제1 가열부를 통과한 상기 웨이퍼를 냉각 온도 이하로 냉각시키는 냉각부;
상기 냉각부를 통과한 상기 웨이퍼를 유지 온도 이상으로 재가열하는 제2 가열부;
상기 제2 가열부를 통과한 상기 웨이퍼를 설정 시간동안 상기 유지 온도로 유지시키는 유지부;
상기 유지부에 배치되거나 상기 유지부의 후단에 배치되고, 상기 웨이퍼를 조명하는 조명부; 를 포함하며,
상기 제1 가열부의 상기 가열 온도는 600℃이고,
상기 냉각부의 상기 냉각 온도는 60℃ 이하이며,
상기 유지부의 상기 유지 온도는 200℃ 내지 300℃이고,
상기 조명부의 조명 온도는 90℃ 이상이며,
상기 제2 가열부는 상기 가열 온도보다 낮은 온도로 상기 웨이퍼를 재가열하고,
상기 제1 가열부 및 상기 냉각부에 의해 상기 웨이퍼는 어닐링(annealing)되며,
상기 웨이퍼는 상기 냉각부와 상기 제2 가열부 사이에서 60℃ 이하로 냉각되고,
상기 60℃ 이하로 냉각된 상기 웨이퍼는 상기 제2 가열부, 상기 유지부, 상기 조명부를 거치면서 리제너레이션(regeneration)되고,
상기 웨이퍼가 통과하는 제1 챔버 모듈 및 제2 챔버 모듈이 마련되며,
상기 제1 가열부 및 상기 냉각부는 상기 제1 챔버 모듈에 설치되고,
상기 제2 가열부 및 상기 유지부는 상기 제2 챔버 모듈에 설치되며,
상기 제1 챔버 모듈 및 상기 제2 챔버 모듈은 대기 환경을 사이에 두고 이격 배치되고,
상기 웨이퍼는 상기 냉각부와 상기 제2 가열부 사이에 위치한 상기 대기 환경에서 60℃ 이하로 냉각되며,
상기 제1 가열부에서 상기 웨이퍼를 가열하는 가열 온도, 상기 유지부의 상기 유지 온도, 상기 냉각부의 상기 냉각 온도, 및 상기 냉각부에서 상기 냉각 온도보다 더 낮은 온도로 상기 웨이퍼를 냉각시키는 온도를 포함하는 4개의 온도에 대하여,
상기 제1 챔버 모듈의 출구에 해당하는 제1 챔버 모듈 아웃렛에서 상기 웨이퍼의 온도는 상기 가열 온도보다 낮고 상기 유지 온도보다 낮으며,
상기 제2 챔버 모듈의 입구에 해당하는 제2 챔버 모듈 인렛에서 상기 웨이퍼의 온도는 상기 가열 온도보다 낮고 상기 유지 온도보다 낮고,
상기 웨이퍼는 상기 제2 챔버 모듈 인렛을 통과한 다음에 상기 유지 온도까지 상기 제2 챔버 모듈에서 재가열되는 광기전력 소자 제조 장치.
A first heating unit for heating the wafer to a heating temperature or more;
A cooling unit for cooling the wafer that has passed through the first heating unit to a cooling temperature or less;
A second heating unit for reheating the wafer passed through the cooling unit to a temperature higher than the holding temperature;
A holding unit for holding the wafer that has passed through the second heating unit at the holding temperature for a preset time;
An illumination unit disposed in the holding unit or disposed at a rear end of the holding unit, for illuminating the wafer; / RTI >
The heating temperature of the first heating portion is 600 DEG C,
The cooling temperature of the cooling section is 60 DEG C or less,
The holding temperature of the holding part is 200 to 300 DEG C,
The illumination temperature of the illumination unit is 90 DEG C or higher,
The second heating unit reheats the wafer to a temperature lower than the heating temperature,
The wafer is annealed by the first heating part and the cooling part,
The wafer is cooled to a temperature of 60 DEG C or lower between the cooling section and the second heating section,
The wafer cooled to 60 ° C or lower is regenerated while passing through the second heating unit, the holding unit, and the illumination unit,
A first chamber module and a second chamber module through which the wafer passes,
The first heating unit and the cooling unit are installed in the first chamber module,
The second heating part and the holding part are installed in the second chamber module,
Wherein the first chamber module and the second chamber module are spaced apart from each other by an atmospheric environment,
Wherein the wafer is cooled to 60 DEG C or less in the atmospheric environment located between the cooling section and the second heating section,
A temperature for cooling the wafer at a temperature lower than the cooling temperature in the cooling section, and a temperature for cooling the wafer at a temperature lower than the cooling temperature in the cooling section, For four temperatures,
The temperature of the wafer at the first chamber module outlet corresponding to the outlet of the first chamber module is lower than the heating temperature and lower than the holding temperature,
The temperature of the wafer at the second chamber module inlet corresponding to the inlet of the second chamber module is lower than the heating temperature and lower than the holding temperature,
Wherein the wafer is reheated in the second chamber module to the holding temperature after passing through the second chamber module inlet.
상기 제1 가열부로 입력되는 상기 웨이퍼에는 바인더가 포함된 페이스트(paste)가 도포되고,
상기 제1 가열부는 상기 바인더가 증발되도록 상기 웨이퍼를 기설정된 번아웃 온도에서 일정 시간동안 유지시키는 광기전력 소자 제조 장치.
The method according to claim 1,
A paste containing a binder is applied to the wafer input to the first heating unit,
Wherein the first heating unit maintains the wafer at a predetermined burnout temperature for a predetermined time so that the binder is evaporated.
상기 웨이퍼의 일면에는 알루미늄 재질의 제1 층, 은 재질의 제2 층이 순서대로 적층되고,
상기 제1 가열부의 가열에 의해 상기 제2 층의 은은 상기 제1 층을 뚫고 들어가 상기 웨이퍼에 접촉되며,
상기 냉각부는 상기 은이 상기 웨이퍼에 접촉된 초기에 상기 웨이퍼를 강제로 냉각시키는 광기전력 소자 제조 장치.
The method according to claim 1,
A first layer of aluminum material and a second layer of silver material are stacked in this order on one side of the wafer,
Wherein the heating of the first heating portion causes the silver of the second layer to penetrate the first layer and contact the wafer,
Wherein the cooling unit forcibly cools the wafer at an initial stage when the silver contacts the wafer.
상기 유지부는 적어도 10초 이상동안 상기 웨이퍼를 200℃ 내지 300℃ 사이의 상기 유지 온도로 유지시키는 광기전력 소자 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the holding unit holds the wafer at the holding temperature between 200 [deg.] C and 300 [deg.] C for at least 10 seconds or more.
상기 제1 챔버 모듈에는 웨이퍼가 통과하는 내부에 상기 제1 가열부가 설치되는 가열 공간 및 상기 냉각부가 설치되는 냉각 공간이 형성되고,
상기 가열 공간과 상기 냉각 공간 사이에는 단열 재질의 격벽이 마련되며,
상기 냉각부는 상기 냉각 공간에 대면되는 상기 제1 챔버 모듈의 내벽과 상기 냉각 공간에 대면되는 상기 격벽의 일면 중 적어도 하나에 설치되고 냉각수가 흐르는 냉각관을 포함하는 광기전력 소자 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first chamber module is formed with a heating space in which the first heating unit is installed and a cooling space in which the cooling unit is installed,
A partition wall of an insulating material is provided between the heating space and the cooling space,
Wherein the cooling unit includes a cooling pipe installed in at least one of the inner wall of the first chamber module facing the cooling space and the one face of the partition facing the cooling space.
상기 제1 챔버 모듈과 상기 제2 챔버 모듈 사이에 개재되는 중계 모듈;을 포함하고,
상기 제1 가열부 및 상기 냉각부는 상기 제1 챔버 모듈에 설치되며,
상기 제2 가열부 및 상기 유지부는 상기 제2 챔버 모듈에 설치되고,
상기 제1 챔버 모듈 및 상기 제2 챔버 모듈은 상기 중계 모듈에 착탈 가능하게 연결되는 광기전력 소자 제조 장치.
The method according to claim 1,
And a relay module interposed between the first chamber module and the second chamber module,
Wherein the first heating unit and the cooling unit are installed in the first chamber module,
The second heating part and the holding part are installed in the second chamber module,
Wherein the first chamber module and the second chamber module are detachably connected to the relay module.
상기 중계 모듈에는 복수의 상기 제1 챔버 모듈 또는 복수의 상기 제2 챔버 모듈이 연결되고,
상기 중계 모듈은 복수의 상기 제1 챔버 모듈로부터 출력된 상기 웨이퍼를 하나의 상기 제2 챔버 모듈로 입력하거나, 하나의 상기 제1 챔버 모듈로부터 출력된 상기 웨이퍼를 복수의 상기 제2 챔버 모듈로 분배해서 입력하는 광기전력 소자 제조 장치.
12. The method of claim 11,
A plurality of the first chamber modules or a plurality of the second chamber modules are connected to the relay module,
Wherein the relay module inputs the wafer output from the plurality of first chamber modules to one of the second chamber modules or distributes the wafer output from one of the first chamber modules to a plurality of the second chamber modules And the photovoltaic device is manufactured.
상기 조명부는 실리콘의 에너지 밴드 갭(Band gap)이상의 에너지를 가지는 파장 대역의 광을 상기 웨이퍼에 조사(Illumination)함으로써, 붕소와 실리콘을 결합시키고 상기 웨이퍼에 소수 캐리어를 확보하는 광기전력 소자 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the illumination unit illuminates the wafer with light having a wavelength band having energy greater than or equal to an energy band gap of silicon, thereby bonding boron and silicon and securing a minority carrier on the wafer.
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