KR20100094326A - Method for fabricating solar cell applications using inductively coupled plasma chemical vapor deposition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유도결합플라즈마 화학기상증착법을 이용한 태양전지 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell manufacturing method using an inductively coupled plasma chemical vapor deposition method.
현재 기후변화 협약에 의한 온실 가스 감축 의무가 가속화되고 있으며, 이에 따른 이산화탄소 시장의 활성화가 되고 있어 신재생에너지 분야의 관심이 고조되고 있다.Currently, the obligation to reduce greenhouse gases under the Climate Change Convention is accelerating, and the CO2 market is being activated accordingly, which is drawing attention in the renewable energy field.
대표적인 신재생에너지 분야인 태양 전지는 무한청정 에너지원인 태양빛을 이용하여 전기를 생산하는 시스템으로, 직접적으로 빛을 전기로 바꿔주는 태양 전지가 그 핵심에 있다.The solar cell, which is a representative renewable energy field, is a system for producing electricity using solar light, an infinite clean energy source, and a solar cell that directly converts light into electricity is at its core.
현재 상용화되고 있는 90% 이상의 탸양 전지는 벌크 기반의 실리콘 태양 전지로서 실리콘 수급에 영향을 받고 있으며 고온 중심의 공정으로 복잡하여 박형화, 박막화 또는 저온 공정 등이 용이하지 않다는 문제점이 있다.Currently, more than 90% of solar cells that are commercially available are bulk-based silicon solar cells, which are affected by silicon supply and demand, and are complicated by high temperature-centric processes, which makes it difficult to thin, thin or low temperature processes.
본 발명의 목적은 유도결합플라즈마 화학기상증착법을 이용한 태양전지 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a solar cell manufacturing method using an inductively coupled plasma chemical vapor deposition method.
본 발명의 다른 목적은 태양전지의 P층 형성 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a P layer forming method of a solar cell.
본 발명의 또 다른 목적은 태양전지의 수소화 진성층을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for forming a hydrogenated intrinsic layer of a solar cell.
본 발명의 또 다른 목적은 태양전지의 미세결정화된 진성층을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.Yet another object of the present invention is to provide a method for forming a microcrystalline intrinsic layer of a solar cell.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1전극, 제1형층, 진성층, 제2형층 및 제2전극을 포함하는 태양전지를 제조함에 있어서, 수소(H2) 가스 및 실란(SiH4) 가스를 포함하는 혼합 가스를 사용하는 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치를 이용하여 수소화 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 상기 진성층을 형성하는 진성층 형성 단계를 포함하되, 상기 혼합 가스는 상기 수소 가스 및 실란 가스의 수소 가스 대 실란 가스 비(H2/SiH4 ratio)가 8 내지 10인 것을 특징으로 하는 태양전지 제조 방법이 제공된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, in manufacturing a solar cell comprising a first electrode, a first type layer, an intrinsic layer, a second type layer and a second electrode, hydrogen (H2) gas and silane And forming an intrinsic layer formed of a hydrogenated amorphous silicon thin film using an inductively coupled plasma chemical vapor deposition apparatus using a mixed gas containing a (SiH 4) gas, wherein the mixed gas includes the hydrogen gas and A solar cell manufacturing method is provided, characterized in that the hydrogen gas to silane gas ratio (H2 / SiH4 ratio) of the silane gas is 8 to 10.
상기 진성층 형성 단계는 공정 압력이 70 내지 90mtorr이고, 공정 파워가 200 내지 300W이며, 공정 온도는 250 내지 350도이다.The intrinsic layer forming step has a process pressure of 70 to 90 mtorr, a process power of 200 to 300 W, and a process temperature of 250 to 350 degrees.
상기 태양전지 제조 방법:은 상기 진성층 형성 단계 이전에, 제1형 실리콘 기판을 준비하는 제1형 실리콘 기판 준비 단계; 및 상기 제1형 실리콘 기판의 후면에 상기 제1전극을 형성하는 제1전극 형성 단계;를 포함하며, 상기 진성층 형성 단계 이후에, 상기 진성층 상에 제2형층을 형성하는 제2형 형성 단계; 및 상기 제2형층 상에 제2전극을 형성하는 제2전극 형성 단계;를 포함한다.The solar cell manufacturing method includes: a first type silicon substrate preparing step of preparing a first type silicon substrate before the intrinsic layer forming step; And a first electrode forming step of forming the first electrode on the back surface of the first type silicon substrate. After the intrinsic layer forming step, a second type forming the second type layer is formed on the intrinsic layer. step; And a second electrode forming step of forming a second electrode on the second type layer.
상기 제1전극은 Ag로 이루어지며, 상기 제2형층은 수소화 제2형 비정질 실리콘층으로 이루어지며, 상기 제2전극은 상기 제2형층 상에 형성된 투명전극층 및 상기 투명저극층 상에 형성된 패턴화된 알루미늄 전극으로 이루어진다.The first electrode is made of Ag, and the second type layer is formed of a hydrogenated second type amorphous silicon layer, and the second electrode is patterned on the transparent electrode layer and the transparent cathode layer formed on the second type layer. Made of aluminum electrode.
상기 태양전지 제조 방법:은 상기 진성층 형성 단계 이전에, 투명 기판을 준비하는 투명 기판 준비 단계; 상기 투명 기판 상에 상기 제1전극을 형성하는 제1전극 형성 단계; 및 상기 제1전극 상에 상기 제2형층을 형성하는 제2형층 형성 단계;를 포함하며, 상기 진성층 형성 단계 이후에, 상기 진성층 상에 상기 제1형층을 형성하는 제1형층 형성 단계; 및 상기 제1형층 상에 상기 제2전극을 형성하는 제2전극 형성 단계;를 포함한다.The solar cell manufacturing method: a transparent substrate preparation step of preparing a transparent substrate before the intrinsic layer forming step; A first electrode forming step of forming the first electrode on the transparent substrate; And a second type layer forming step of forming the second type layer on the first electrode. The first type layer forming step of forming the first type layer on the intrinsic layer after the intrinsic layer forming step. And a second electrode forming step of forming the second electrode on the first type layer.
상기 제2형층 형성 단계와 상기 진성층 형성 단계 사이에, 버퍼층을 형성하는 버퍼층 형성 단계를 포함하며, 상기 제1형층 형성 단계와 상기 제2전극 형성 단계 사이에, 상기 제1형층 상에 투명전극층을 형성하는 투명전극층 형성 단계를 포함한다.A buffer layer forming step of forming a buffer layer between the second type layer forming step and the intrinsic layer forming step, and between the first type layer forming step and the second electrode forming step, a transparent electrode layer on the first type layer It includes forming a transparent electrode layer to form a.
상기 제1전극은 TCO층으로 이루어지며, 상기 제2전극은 알루미늄으로 이루어 진다.The first electrode is made of a TCO layer, and the second electrode is made of aluminum.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1전극, 제1형층, 진성층, 제2형층 및 제2전극을 포함하는 태양전지를 제조함에 있어서, 수소(H2) 가스, 실란(SiH4) 가스, 디보렌(B2H6) 가스 및 에틸렌(C2H4) 가스를 포함하는 혼합 가스를 사용하는 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치를 이용하여 비정질 실리콘 카바이드 박막으로 이루어진 상기 제2형층을 형성하는 제2형층 형성 단계를 포함하되, 상기 에틸렌 가스는 60%가 수소 가스로 희석된 에틸렌 가스이고, 상기 디보렌 가스는 97%가 수소 가스로 희석된 디보렌 가스이며, 상기 에틸렌 가스는 상기 혼합 가스에서 1 내지 1.2%로 포함되어 있고, 상기 디보렌 가스는 상기 혼합 가스에서 6 내지 6.5%로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조 방법이 제공된다.In order to achieve the above object, according to another aspect of the present invention, in manufacturing a solar cell including a first electrode, a first type layer, an intrinsic layer, a second type layer and a second electrode, hydrogen (H2) gas, silane A second layer for forming the second type layer made of an amorphous silicon carbide thin film using an inductively coupled plasma chemical vapor deposition apparatus using a mixed gas containing a (SiH 4) gas, a diborene (B 2 H 6) gas, and an ethylene (C 2 H 4) gas And forming a die layer, wherein the ethylene gas is
상기 태양전지 제조 방법:은 상기 제2형층 형성 단계 이전에, 제1형 실리콘 기판을 준비하는 제1형 실리콘 기판 준비 단계; 상기 제1형 실리콘 기판의 후면에 상기 제1전극을 형성하는 제1전극 형성 단계; 및 상기 제1형 실리콘 기판의 전면에 상기 진성층을 형성하는 진성층 형성 단계;를 포함하며, 상기 제2형층 형성 단계 이후에, 상기 제2형층 상에 제2전극을 형성하는 제2전극 형성 단계;를 포함한다.The solar cell manufacturing method includes: a first type silicon substrate preparing step of preparing a first type silicon substrate before the second type layer forming step; A first electrode forming step of forming the first electrode on a rear surface of the first type silicon substrate; And an intrinsic layer forming step of forming the intrinsic layer on the entire surface of the first type silicon substrate. After the second type layer forming step, a second electrode is formed to form a second electrode on the second type layer. It includes; step.
상기 제1전극은 Ag로 이루어지며, 상기 진성층은 수소화 비정질 실리콘층으로 이루어지며, 상기 제2전극은 상기 제2형층 상에 형성된 투명전극층 및 상기 투명전극층 상에 형성된 패턴화된 알루미늄 전극으로 이루어진다.The first electrode is made of Ag, the intrinsic layer is made of a hydrogenated amorphous silicon layer, and the second electrode is made of a transparent electrode layer formed on the second type layer and a patterned aluminum electrode formed on the transparent electrode layer. .
상기 태양전지 제조 방법:은 상기 제2형층 형성 단계 이전에, 투명 기판을 준비하는 투명 기판 준비 단계; 및 상기 투명 기판 상에 상기 제1전극을 형성하는 제1전극 형성 단계;를 포함하며, 상기 제2형층 형성 단계 이후에, 상기 제2형층 상에 상기 진성층을 형성하는 진성층 형성 단계; 상기 진성층 상에 상기 제1형층을 형성하는 제1형층 형성 단계; 및 상기 제1형층 상에 상기 제2전극을 형성하는 제2전극 형성 단계;를 포함한다.The solar cell manufacturing method: a transparent substrate preparation step of preparing a transparent substrate before the second type layer forming step; And a first electrode forming step of forming the first electrode on the transparent substrate. The intrinsic layer forming step of forming the intrinsic layer on the second type layer after the second type layer forming step. A first type layer forming step of forming the first type layer on the intrinsic layer; And a second electrode forming step of forming the second electrode on the first type layer.
상기 제2형층 형성 단계와 상기 진성층 형성 단계 사이에, 버퍼층을 형성하는 버퍼층 형성 단계를 포함하며, 상기 제1형층 형성 단계와 상기 제2전극 형성 단계 사이에, 상기 제1형층 상에 투명전극층을 형성하는 투명전극층 형성 단계를 포함한다.A buffer layer forming step of forming a buffer layer between the second type layer forming step and the intrinsic layer forming step, and between the first type layer forming step and the second electrode forming step, a transparent electrode layer on the first type layer It includes forming a transparent electrode layer to form a.
상기 제1전극은 TCO층으로 이루어지며, 상기 제2전극은 알루미늄으로 이루어진다.The first electrode is made of a TCO layer, and the second electrode is made of aluminum.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제1전극, 제2형층, 진성층, 제1형층 및 제2전극을 포함하는 태양전지를 제조함에 있어서, 수소(H2) 가스 및 실란(SiH4) 가스를 포함하는 혼합 가스를 사용하는 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치를 이용하여 상기 제2형층, 진성층 및 제1형층 중 어느 하나의 층을 결정화된 실리콘층으로 이루어지도록 형성하되, 상기 혼합 가스는 실란 가스 비(SiH4/(SiH4+H2))가 0.016 내지 0.02인 것을 특징으로 하는 태양전지 제조 방법이 제공된다.In order to achieve the above object, according to another aspect of the present invention, in manufacturing a solar cell comprising a first electrode, a second type layer, an intrinsic layer, a first type layer and a second electrode, hydrogen (H2) gas and By using an inductively coupled plasma chemical vapor deposition apparatus using a mixed gas containing a silane (SiH4) gas, any one of the second type layer, the intrinsic layer and the first type layer is formed to be made of a crystallized silicon layer, The mixed gas has a silane gas ratio (
상기 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치는 1150 내지 1250W의 공정 파워를 사용한다.The inductively coupled plasma chemical vapor deposition apparatus uses a process power of 1150 to 1250W.
상기 제1형층을 결정화된 실리콘층으로 형성하는 것은 포스핀(P2H3) 가스를 포함하는 혼합 가스를 사용하되, 상기 실란 가스에 대한 포스핀 가스가 0.075 내지 0.1%로 포함된 혼합 가스를 사용한다.The first type layer may be formed of a crystallized silicon layer using a mixed gas including a phosphine (P2H3) gas, but using a mixed gas containing 0.075 to 0.1% of phosphine gas to the silane gas.
상기 제2형층을 결정화된 실리콘층으로 형성하는 것은 디보렌 가스를 포함하는 혼합 가스를 사용하되, 상기 실란 가스에 대한 디보렌 가스가 0.1 내지 0.5%로 포함된 혼합 가스를 사용한다.The second type layer may be formed of a crystallized silicon layer using a mixed gas including a diborene gas, but using a mixed gas containing 0.1 to 0.5% of a diborene gas to the silane gas.
상기 태양전지 제조 방법:은 제1형 실리콘 기판을 준비하는 제1형 실리콘 기판 준비 단계; 상기 제1형 실리콘 기판의 후면에 상기 제1전극을 형성하는 제1전극 형성 단계; 및 상기 제1형 실리콘 기판의 전면에 상기 진성층을 형성하는 진성층 형성 단계; 상기 진성층 상에 상기 제2형층을 형성하는 제2형층 형성 단계; 및 상기 제2형층 상에 제2전극을 형성하는 제2전극 형성 단계;를 포함한다.The solar cell manufacturing method comprises: a first type silicon substrate preparing step of preparing a first type silicon substrate; A first electrode forming step of forming the first electrode on a rear surface of the first type silicon substrate; And forming an intrinsic layer on the entire surface of the first type silicon substrate. A second type layer forming step of forming the second type layer on the intrinsic layer; And a second electrode forming step of forming a second electrode on the second type layer.
상기 제1전극은 Ag로 이루어지며, 상기 제2전극은 상기 제2형층 상에 형성된 투명전극층 및 상기 투명전극층 상에 형성된 패턴화된 알루미늄 전극으로 이루어진다.The first electrode is made of Ag, and the second electrode is made of a transparent electrode layer formed on the second type layer and a patterned aluminum electrode formed on the transparent electrode layer.
상기 태양전지 제조 방법:은 투명 기판을 준비하는 투명 기판 준비 단계; 상기 투명 기판 상에 상기 제1전극을 형성하는 제1전극 형성 단계; 상기 제1전극 상에 상기 제2형층을 형성하는 제2형층 형성 단계; 상기 제2형층 상에 상기 진성층을 형성하는 진성층 형성 단계; 상기 진성층 상에 상기 제1형층을 형성하는 제1형층 형성 단계; 및 상기 제1형층 상에 상기 제2전극을 형성하는 제2전극 형성 단계;를 포함한다.The solar cell manufacturing method: preparing a transparent substrate for preparing a transparent substrate; A first electrode forming step of forming the first electrode on the transparent substrate; A second type layer forming step of forming the second type layer on the first electrode; An intrinsic layer forming step of forming the intrinsic layer on the second type layer; A first type layer forming step of forming the first type layer on the intrinsic layer; And a second electrode forming step of forming the second electrode on the first type layer.
상기 제2형층 형성 단계와 상기 진성층 형성 단계 사이에, 버퍼층을 형성하는 버퍼층 형성 단계를 포함하며, 상기 제1형층 형성 단계와 상기 제2전극 형성 단계 사이에, 상기 제1형층 상에 투명전극층을 형성하는 투명전극층 형성 단계를 포함한다.A buffer layer forming step of forming a buffer layer between the second type layer forming step and the intrinsic layer forming step, and between the first type layer forming step and the second electrode forming step, a transparent electrode layer on the first type layer It includes forming a transparent electrode layer to form a.
상기 제1전극은 TCO층으로 이루어지며, 상기 제2전극은 알루미늄으로 이루어진다.The first electrode is made of a TCO layer, and the second electrode is made of aluminum.
본 발명의 구성을 따르면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는 본 발명에 의하면, 유도결합플라즈마 화학기상증착법을 이용한 태양전지 제조 방법을 제공하는 효과가 있다.According to the configuration of the present invention can achieve all the objects of the present invention described above. Specifically, according to the present invention, there is an effect of providing a solar cell manufacturing method using an inductively coupled plasma chemical vapor deposition method.
또한, 본 발명에 의하면, 태양전지의 P층 형성 방법을 제공하는 효과가 있다.Moreover, according to this invention, there exists an effect which provides the P layer formation method of a solar cell.
또한, 본 발명에 의하면, 태양전지의 수소화 진성층을 형성하는 방법을 제공하는 효과가 있다.Moreover, according to this invention, there exists an effect of providing the method of forming the hydrogenation intrinsic layer of a solar cell.
또한, 본 발명에 의하면, 태양전지의 미세결정화된 진성층을 형성하는 방법을 제공하는 효과가 있다.Moreover, according to this invention, there exists an effect of providing the method of forming the microcrystallized intrinsic layer of a solar cell.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기 로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 태양전지 제조 방법에서 이용되는 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치의 개략적인 구성을 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a schematic configuration of an inductively coupled plasma chemical vapor deposition apparatus used in a solar cell manufacturing method according to embodiments of the present invention.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 태양전지 제조 방법에서 이용되는 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치(Inductively Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition)(100)는 챔버(chamber)(110), 안테나(antenna)(120), 전원 공급부(130), 샤워 헤드(shower head)(140) 및 서셉터(susceptor)(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an inductively coupled plasma chemical
상기 챔버(110)는 절연 플레이트(112), 도어(114) 및 배기구(116)를 구비하고 있다.The
상기 챔버(110)는 상기 챔버(110)의 내부와 외부를 공간적으로 분리하여 상기 챔저(110)의 내부가 진공 상태를 유지하도록 하는 역할을 한다.The
상기 절연 플레이트(112)는 상기 챔버(110)의 상단부에 구비된다.The
상기 절연 플레이트(112)는 상기 안테나(120)와 상기 챔버(110)를 절연시켜주는 역할과 상기 안테나(120)에서 발생된 전자기장을 상기 챔버(110)의 내부를 투과시키는 역할을 한다.The
상기 도어(114)는 상기 챔버(110) 내부로 기판(60)을 장입하거나 인출하기 위해 구비된다.The
상기 배기구(116)는 진공 펌프(미도시)와 연결되어 있어 상기 챔버(110) 내부에서 기체 등을 배기하여 상기 챔버(110) 내부를 일정 진공 상태로 배기하거나 일정 진공 상태를 유지하도록 하는 역할을 한다.The
상기 안테나(120)는 상기 전원 공급부(130)로부터 공급받은 전원으로 상기 챔버(110) 내부에 고밀도 플라즈마를 발생시키는 역할을 한다.The
상기 안테나(120)는 코일이 나선형(helical)으로 감긴 상태로 구비되며, 상기 챔버(110)의 절연 플레이트(112) 상에 구비된다.The
상기 전원 공급부(140)는 상기 안테나(120) 및 서셉터(150)에 전원을 공급하는 역할을 한다.The
특히, 상기 전원 공급부(140)는 상기 안테나(120)에 13.5MHz의 RF를 인가하여 상기 챔버(110) 내부에 고밀도 플라즈마가 발생되도록 한다.In particular, the
상기 샤워 헤드(140)는 상기 챔버(110) 외부에 구비된 가스 공급부(142)로부터 가스를 공급받아 상기 챔버(110) 내부에 균일하게 공급하는 역할을 한다.The
상기 샤워 헤드(140)는 상기 샤워 헤드(140)로 공급되는 각기 다른 종류의 가스를 균일하게 혼합하여 균일하게 혼합된 혼합 가스를 형성하는 역할도 한다.The
상기 서셉터(160)는 상기 기판(160)을 지지하는 역할을 한다.The
상기 서셉터(160)는 도 1에서 자세히 도시하고 있지 않지만 그 내부 또는 외부에 상기 기판(160)을 일정 온도로 가열하는 가열 부재 및 상기 기판(160)을 냉각할 수 있는 냉각 부재 또한 구비할 수 있다.Although not shown in detail in FIG. 1, the
상기 서셉터(160)는 상기 기판(160)과 상기 샤웨 헤드(140)의 간격이 일정 간격, 바람직하게는 23cm가 되는 위치에 구비되도록 한다.The
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법에 의해 제조된 태 양전지의 일 실시 예를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a solar cell manufactured by a solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법에 의해 제조된 태양전지(200)는 제1전극(210), 제1형 실리콘 기판(220), 진성층(230), 제2형층(240) 및 제2전극(250)을 포함하고 있다.Referring to FIG. 2, the
이때, 상기 제1형 실리콘 기판(220)은 N형 실리콘 기판 또는 P형 실리콘 기판일 수 있다.In this case, the first
또한, 상기 제2형층(240)은 상기 제1형 실리콘 기판(220)이 N형 실리콘 기판인 경우에는 P형층이고,상기 제1형 실리콘 기판(220)이 P형 실리콘 기판인 경우에는 N형층일 수 있다.In addition, the
본 실시 예에서는 상기 제1형 실리콘 기판(220)이 N형 실리콘 기판이고, 상기 제2형층(240)은 P형층인 것으로 가정하고 설명한다. 즉, 상기 제1형은 N형이고, 상기 제2형은 P형인 것으로 가정하고 설명한다.In the present embodiment, it is assumed that the first
이때, 상기 제2전극(250)은 투명전극층(252) 및 금속 전극(254)을 포함하고 있다.In this case, the
상기 태양전지(200)는 상기 제1형 실리콘 기판(220)을 중심으로 상기 제1형 실리콘 기판(220)의 후면에는 상기 제1전극(210)이 구비되고, 상기 제1형 실리콘 기판(220)의 전면에는 상기 진성층(230), 제2형층(240) 및 제2전극(250)이 순차적으로 적층되어 있다.The
상기 제1전극(210)은 상기 제1형 실리콘 기판(220)의 후면에 구비되는 후면 전극으로 도전성 물질, 바람직하게는 Ag로 이루어지는 것이 바람직하다.The
상기 제1전극(210)은 0.3 내지 0.8㎛, 바람직하게는 0.5㎛의 두께로 이루어져 있다.The
상기 제1형 실리콘 기판(220)은 제1형 불순물이 도핑된 실리콘 기판, 정확하게는 제1형, 즉, 제1형 불순물이 도핑된 단결정 기판으로 이루어져 있다.The first
상기 제1형 실리콘 기판(220)은 300 내지 1000㎛, 바람직하게는 650㎛의 두께로 이루어져 있다.The first
상기 진성층(230)은 불순물이 도핑되지 않은 수소화 비정질 실리콘층, 즉, I a-Si:H층으로 구비될 수 있다. 또한, 상기 진성층(230)은 불순물이 도핑되지 않은 수소화 미세 결정질 실리콘층, 즉, I μc-Si:H층으로 구비될 수 있다.The
상기 진성층(230)이 상기 I a-Si:H층인 경우에는 3 내지 5㎚, 바람직하게는 5㎚의 두께로 이루어질 수 있다. 또한 상기 진성층(230)이 상기 I μc-Si:H층인 경우에는 0.5 내지 2㎛, 바람직하게는 1㎛의 두께로 이루어질 수 있다.When the
상기 제2형층(230)은 제2형의 불순물이 도핑된 수소화 비정질 카바이드 실리콘층, 즉, 제2형 a-SiC:H층으로 이루어져 있을 수 있다. 또한 상기 제2형층(230)은 제2형 불순물이 도핑된 수소화 비정질 실리콘층 즉, P a-Si:H층으로 이루어져 있을 수 있다.The
상기 제2형층(230)은 상기 제2형 a-SiC:H층으로 이루어져 있는 경우에는 10 내지 20㎚, 바람직하게는 12㎚의 두께로 이루어져 있을 수 있다. 또한 상기 제2형층(230)은 상기 제2형 a-Si:H층으로 이루어져 있는 경우에는 11 내지 12㎚, 바람직하게는 12㎚의 두께로 이루어질 수 있다.When the
상기 제2전극(250)의 투명전극층(252)은 TCO(Transparent Conducting Oxide), 예컨대, ZnO(Zinc Oxide), 알루미늄이 도핑된 ZnO막인 AZO(Aluminum Zinc Oxide), ITO(Indium Tin Oxide) 및 SnO2:F 등과 같은 투명한 도전 산화물로 이루어질 수 있다.The
상기 제2전극(250)의 투명전극층(252)은 100 내지 200㎚, 바람직하게는 120㎚의 두께로 구비될 수 있다.The
상기 제2전극(250)의 금속 전극(254)은 상기 투명전극층(252) 상에 구비되며, 패턴화된 금속 전극(254)으로 이루어져 있다.The
상기 금속 전극(254)은 알루미늄 등과 같은 도전성 물질로 이루어져 있다.The
상기 금속 전극(254)는 0.2 내지 1㎛, 바람직하게는 0.5㎛의 두께로 이루어져 있다.The
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법에 의해 제조된 태양전지의 다른 실시 예를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing another embodiment of a solar cell manufactured by a solar cell manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법에 의해 제조된 태양전지(300)는 투명 기판(310), 제1전극(320), 제2형층(330), 버퍼층(340), 진성층(350), 제1형층(360), 투명전극층(370) 및 제2전극(380)을 포함하고 있다.Referring to Figure 3, the
상기 태양전지(300)는 상기 투명 기판(310) 상에 상기 제1전극(320), 제2형층(330), 버퍼층(340), 진성층(350), 제1형층(360), 투명전극층(370) 및 제2전극(380)이 순차적으로 적층되어 있다.The
상기 투명 기판(310)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판과 같이 빛을 투과하면서 절연체 물질로 이루어진 기판으로 구비될 수 있다.The
상기 제1전극(320)은 빛을 투과하면서 도전성이 있는 물질인 TCO, 예컨대, ZnO, AZO, ITO 및 SnO2:F 등과 같은 투명한 도전 산화물로 이루어질 수 있다.The
상기 제1전극(320)은 텍스처 처리에 의해 그 표면에 요철이 형성된 형태로 구비될 수 있다.The
상기 제2형층(330)은 P형의 불순물이 도핑된 수소화 비정질 실리콘 카바이드층, 즉, 제2형 a-SiC:H층으로 이루어져 있을 수 있다. 또한 상기 제2형층(330)은 제2형 불순물이 도핑된 수소화 비정질 실리콘층 즉, 제2형 a-Si:H층으로 이루어져 있을 수 있다.The
상기 제2형층(330)은 상기 제2형 a-SiC:H층으로 이루어져 있는 경우에는 10 내지 20㎚, 바람직하게는 12㎚의 두께로 이루어져 있을 수 있다. 또한 상기 제2형층(330)은 상기 제2형 a-Si:H층으로 이루어져 있는 경우에는 11 내지 12㎚, 바람직하게는 12㎚의 두께로 이루어질 수 있다.When the
상기 버퍼층(340)은 상기 제2형층(330)과 진성층(340)의 버퍼로 구비되며, 제2형이 도핑된 수소화 비정질 실리콘층, 즉, 제2형 a-Si:H층으로 이루어져 있다.The
상기 버퍼층(340)은 2 내지 5㎚, 바람직하게는 3㎚의 두께로 이루어져 있다.The
상기 진성층(350)은 불순물이 도핑되지 않은 수소화 비정질 실리콘층, 즉, I a-Si:H층으로 구비될 수 있다. 또한, 상기 진성층(350)은 불순물이 도핑되지 않은 수소화 미세 결정질 실리콘층, 즉, I μc-Si:H층으로 구비될 수 있다.The
상기 진성층(350)이 상기 I a-Si:H층인 경우에는 3 내지 5㎚, 바람직하게는 5㎚의 두께로 이루어질 수 있다. 또한 상기 진성층(350)이 상기 I μc-Si:H층인 경우에는 0.5 내지 2㎛, 바람직하게는 1㎛의 두께로 이루어질 수 있다.When the
상기 제1형층(360)은 제1형 불순물이 도핑된 수소화 비정질 실리콘 즉, 제1형 a-Si:H층으로 이루어질 수 있다. 또한 상기 제1형층(360)은 제1형 불순물이 도핑된 수소화 미세 결정화 실리콘 즉, 제1형 μc-Si:H으로 이루어질 수 있다.The
상기 제1형층(360)은 20 내지 60㎚, 바람직하게는 40㎚의 두께로 이루어져 있다.The
상기 투명전극층(370)은 빛을 투과하면서 도전성이 있는 물질인 TCO, 예컨대, ZnO, AZO, ITO 및 SnO2:F 등과 같은 투명한 도전 산화물로 이루어질 수 있다.The
상기 투명전극층(370)은 100 내지 200㎚, 바람직하게는 120㎚의 두께로 이루어져 있다.The
상기 제2전극(380)은 알루미늄 등과 같은 도전성 물질로 이루어져 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법의 공정 순서를 보여주는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a process sequence of a solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지 제조 방방법은 제1형 실리콘 기판 준비 단계(S410), 제1전극 형성 단계(S420), 진성층 형성 단계(S430), 제2형층 형성 단계(S440) 및 제2전극 형성 단계(S450)를 포함하고 있다.Referring to FIG. 4, the solar cell manufacturing method according to an exemplary embodiment of the present invention may include preparing a first type silicon substrate (S410), forming a first electrode (S420), forming an intrinsic layer (S430), A second type layer forming step S440 and a second electrode forming step S450 are included.
이때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법은 도 2를 참조하여 설명한 태양전지(200)를 기준으로하여 태양전지 제조 방법을 설명한다.At this time, the solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described a solar cell manufacturing method based on the
상기 제1형 실리콘 기판 준비 단계(S410)는 제1형 실리콘 기판(220)을 준비하는 단계이다.The first type silicon substrate preparing step (S410) is a step of preparing the first
상기 제1형 실리콘 기판(220)은 CZ법(Czochralski method) 등으로 성장시킨 단결정 실리콘 기판일 수 있다.The first
이때, 상기 제1형 실리콘 준비 단계(S410)는 상기 제1형 실리콘 기판(220)을 세정 및 산화막 제거하는 것을 포함한다.In this case, the first type of silicon preparation step (S410) includes cleaning the first
상기 제1형 실리콘 기판(220)을 황산과 과산화수소가 4:1로 혼합되어 있고 120℃로 유지되는 용액에 10분 동안 세척하여 세정 공정을 진행하고, BOE(Buffered Oxide Etchant)에 약 10초 동안 담궈 산화막을 제거하는 산화막 제거 공정을 진행한다. The
그리고, 상기 제1형 실리콘 기판 준비 단계(S410)는 상기 제1형 실리콘 기판(220)을 건조시키는 건조 공정을 포함한다. 즉, 상기 제1형 실리콘 기판(220)을 상기 세정 공정 및 산화막 제거 공정에서 상기 제1형 실리콘 기판(220)에 흡착된 수분을 제거하기 위한 건조 공정을 진행한다. 상기 건조 공정은 상기 제1형 실리콘 기판(220)을 진공 챔버 등에 장입하여 산소가 제거된 상태에서 200℃로 2시간 정도 가열하는 공정일 수 있다.In addition, the preparing of the first type silicon substrate (S410) includes a drying process of drying the first
상기 제1전극 형성 단계(S420)는 상기 제1형 실리콘 기판(220)의 후면 상에 도전성 물질, 즉, Ag 등과 금속을 증착하여 상기 제1전극(210)을 형성하는 단계이다.The first electrode forming step (S420) is a step of forming the
상기 도전성 물질, 예컨대 Ag를 증착하는 방법으로는 증발법(Evaporation method) 및 스퍼터링법(sputtering method) 등과 같은 물리적 기상증착법(Physical vapour deposition)을 이용하여 증착할 수 있다.The conductive material, for example, Ag, may be deposited by using physical vapor deposition such as an evaporation method and a sputtering method.
상기 진성층 형성 단계(S430)는 상기 제1형 실리콘 기판(220)의 전면 상에 제1형 및 제2형의 불순물이 포함되지 않은 진성 실리콘층을 형성하는 단계이다.The intrinsic layer forming step (S430) is a step of forming an intrinsic silicon layer containing no impurities of the first type and the second type on the entire surface of the first
상기 진성층 형성 단계(S430)는 상기 도 1을 참조하여 설명한 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치(100)를 이용하여 형성할 수도 있고, 플라즈마 화학기상 증착 장치(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등과 같은 화학기상 증착 장치를 이용하여 형성할 수도 있다.The intrinsic layer forming step (S430) may be formed using the inductively coupled plasma chemical
본 실시 예에서는 상기 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치(100)를 이용하여 상기 진성층(230)을 형성하는 방법을 기준으로 설명한다.In the present embodiment, a description will be given based on a method of forming the
상기 진성층(230)은 상기 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치(100)를 이용하여 수소(H2) 가스 및 실란(SiH4) 가스를 포함하는 혼합 가스를 사용함으로써 형성될 수 있다.The
상기 혼합 가스는 상기 수소 가스 및 실란 가스의 수소 가스 대 실란 가스 비(H2/SiH4 ratio)가 8 내지 10인 혼합 가스를 사용한다.The mixed gas uses a mixed gas having a hydrogen gas to silane gas ratio (
또한, 상기 진성층(230)을 형성하는 상기 진성층 형성 단계(S430)는 공정 압력이 70 내지 90mtorr으로, 공정 파워는 200 내지 300W이며, 공정 온도는 250 내지 350도의 공정 조건으로 진행한다.In addition, the intrinsic layer forming step S430 of forming the
이하 실험 예 1 내지 실험 예 3은 상기 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치(100)를 이용하여 상기 진성층(230)을 형성하기 위한 최적 공정 조건을 선택하기 위한 실험들이다.Experimental Examples 1 to 3 below are experiments for selecting an optimal process condition for forming the
<실험 예 1>Experimental Example 1
도 5는 혼합 가스의 수소 가스 대 실란 가스 비에 따른 진성층의 두께 및 표면 거칠기 변화흘 보여는 그래프이다.5 is a graph showing changes in thickness and surface roughness of an intrinsic layer according to a hydrogen gas to silane gas ratio of a mixed gas.
도 6은 공정 압력의 변화에 따른 진성층의 두께 및 표면 거칠기를 보여주는 그래프이다.6 is a graph showing the thickness and surface roughness of the intrinsic layer with the change of the process pressure.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 상기 혼합 가스의 수소 가스 대 실란 가스 비와 공정 압력을 변화시켜 상기 진성층(230)의 두께와 표면거칠기에 대한 결과를 각각 Stylus profiler와 Scanning Probe Microscope를 이용하여 측정하였다.Referring to FIGS. 5 and 6, the hydrogen gas to silane gas ratio and the process pressure of the mixed gas are changed to show the thickness and surface roughness of the
이때, 상기 수소 가스 대 실란 가스 비의 최적 공정 조건을 선택할 때는 공정 시간, 공정 압력, 공정 파워 및 공정 온도를 각각 10초, 70mTorr, 300W 및 100℃로 고정하였고, 상기 공정 압력의 최적 공정 조건을 선택할 때는 수소 가스 대 실란 가스 비, 공정 시간, 공정 압력 및 공정 온도를 각각 10, 10초, 300W 및 100℃로 고정하였다.At this time, when selecting the optimal process conditions of the hydrogen gas to silane gas ratio, the process time, process pressure, process power and process temperature were fixed at 10 seconds, 70 mTorr, 300 W and 100 ° C., respectively, and the optimum process conditions of the process pressure were set. When selected, the hydrogen gas to silane gas ratio, process time, process pressure and process temperature were fixed at 10, 10 seconds, 300 W and 100 ° C., respectively.
도 5에서 보여주는 바와 같이 수소 가스의 양이 증가함에 따라 점차적으로 두께가 감소함을 알수 있고, 동시에 표면거칠기는 감소하다가 다시 증가함을 알수 있다. 이는 수소 가스의 적절한 첨가가 표면 거칠기를 균일하게 하는 중요한 역할 을 함을 시사하는 것으로 표면에서 발생되는 라디칼 생성과 에칭에 의한 약결합의 구조를 제거하는데 효과적임을 알게 해준다.As shown in FIG. 5, it can be seen that the thickness gradually decreases as the amount of hydrogen gas increases, and at the same time, the surface roughness decreases and then increases again. This suggests that the proper addition of hydrogen gas plays an important role in the uniformity of the surface roughness and is effective in removing the structure of weak bonds by radical generation and etching generated on the surface.
따라서, 상기 수소 가스 대 실란 가스 비는 상기 진성층(230)의 두께는 두껍게 형성되고, 표면 거칠기는 상대적으로 낮은 구간인 8 내지 10인 것이 바람직하다.Accordingly, the hydrogen gas to silane gas ratio is preferably formed with a thick thickness of the
이때, 상기 수소 가스 대 실란 가스 비가 10일 때 두께도 두껍게 형성되고, 표면 거칠기도 우수한 상기 진성층(230)을 형성할 수 있다.In this case, when the hydrogen gas to silane gas ratio is 10, the thickness may also be thick, and the
도 6에서 보여주는 바와 같이 상기 공정 압력이 0.1torr 이하의 공정 압력으로 진행될 때에는 70 내지 90mtorr에서 가장 좋은 특성을 보이는 것을 알 수 있다.As shown in Figure 6 it can be seen that when the process pressure proceeds to a process pressure of 0.1torr or less shows the best characteristics at 70 to 90mtorr.
상기 진성층(230)의 두께는 다른 공정 압력에 비해 상대적으로 두껍게 형성될 뿐만 아니라 표면 거칠기 역시 다른 공정 압력에 비해 낮은 것을 알 수 있다. It can be seen that the thickness of the
이때 상기 공정 압력은 90mtorr에서 가장 우수한 특성을 보이는 것을 알 수 있다.At this time, it can be seen that the process pressure shows the most excellent characteristic at 90 mtorr.
<실험 예 2>Experimental Example 2
도 7은 공정 파워 변화에 따른 진성층의 두께 및 밴드갭의 변화를 보여주는 그래프이다.7 is a graph showing changes in thickness and bandgap of the intrinsic layer according to process power change.
도 8은 공정 파워 변화에 따른 퓨리에 변환 적외선 분광분석을 보여주는 그래프이다.8 is a graph showing Fourier transform infrared spectroscopy according to process power change.
도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 상기 공정 조건들 중 상기 수소 가스 대 실란 가스 비, 공정 시간, 공정 압력 및 공정 온도를 각각 10, 1200초, 70mTorr 및 300℃으로 고정하고, 공정 파워를 변화시켜 최적의 공정 파워를 조사한 결과, 200 내지 300W의 공정 파워에서 특성이 우수한 상기 진성층(230)을 획득할 수 있었다.Referring to FIGS. 7 and 8, the hydrogen gas to silane gas ratio, process time, process pressure, and process temperature of the process conditions are fixed at 10, 1200 seconds, 70 mTorr, and 300 ° C., respectively, and the process power is adjusted. As a result of changing the optimum process power, the
상기 공정 파워가 증가할수록 상기 진성층(230)의 두께는 선형적으로 증가하였으며, 이는 공정 파워 증가에 따라 생성되는 라디칼의 수가 많아졌다는 것을 시사한다. As the process power increased, the thickness of the
상기 진성층(230)이 상기 태양전지(200)의 진성층으로 이용되기 위해서는 광학적 밴드갭이 1.6 내지 1.8eV이고, 암전도도는 109 내지 1010S/cm이고, 광전도도는 104 내지 105S/cm인 것이 바람직하다.In order for the
따라서, 상기 도 7에서 도시된 그래프에서는 공정 파워가 200 내지 300W, 바람직하게는 300W일 때 가장 좋은 결과를 보여주고 있음을 알수 있다. Therefore, it can be seen that the graph shown in FIG. 7 shows the best results when the process power is 200 to 300W, preferably 300W.
이때, 도 8에서 도시된 그래프에서 보는 바와 같이 상기 200 내지 300W의 공정 파워에 대하여 결함요인이 적은 Si-H stretching 영역에서의 흡수피크인 2000cm-1에서 관찰되었다. 이는 파워를 증가한다 하더라도 고에너지 입자에 의해 박막이 파괴되지 않고 결함요인이 상대적으로 적은 Si 라디칼을 중심으로 결합하게 되었음을 시사하여 고품질의 진성층(230)이 형성될 수 있는 가능성을 보여주고 있다.At this time, as shown in the graph shown in Figure 8 for the process power of the 200 to 300W was observed at 2000cm-1 absorption peak in the Si-H stretching region with less defects. This suggests that even if the power is increased, the thin film is not destroyed by the high energy particles and the defects are bonded around the relatively small Si radicals, thereby showing the possibility of forming the high-quality
<실험 예 3>Experimental Example 3
도 9는 공정 온도에 따른 진성층에서의 캐리어 수명의 변화를 보여주는 그래 프이다.9 is a graph showing the change of carrier life in the intrinsic layer with the process temperature.
도 9를 참조하여 설명하면, 상기 공정 조건들 중 상기 수소 가스 대 실란 가스 비, 공정 시간, 공정 압력 및 공정 파워를 각각 10, 1200초, 70mTorr 및 300W로 고정하고, 공정 온도를 변화시켜 최적의 공정 온도를 조사한 결과, 250 내지 350℃의 공정 온도에서 특성이 우수한 상기 진성층(230)을 획득할 수 있었다.Referring to FIG. 9, the hydrogen gas to silane gas ratio, the process time, the process pressure, and the process power of the process conditions are fixed at 10, 1200 seconds, 70 mTorr, and 300 W, respectively, and the process temperature is changed to optimally. As a result of examining the process temperature, the
도 9에서 도시하고 있는 바와 같이 상기 공정 온도가 증가함에 캐리어의 수명이 250 내지 350℃에서 높은 캐리어 수명을 가지며 최대 약 160ns의 캐리어 수명을 보이는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 9, it can be seen that as the process temperature increases, the carrier has a high carrier life at 250 to 350 ° C. and a carrier life of up to about 160 ns.
이때, 상기 캐리어의 수명을 측정?분석은 QSSPCD(Quasi-steady state photoconductivity decay)법을 이용하였다.At this time, the lifetime of the carrier was measured and analyzed using a quasi-steady state photoconductivity decay (QSSPCD) method.
따라서, 상기 진성층(230)을 형성함에 있어 공정 온도는 250 내지 350℃에서 실시하는 것이 바람직함을 알 수 있다.Therefore, in forming the
다시 도 4를 참조하여 상기 태양전지(200)를 제조하는 태양전지 제조 방법을 계속하여 설명하면, 상기 진성층 형성 단계(S430) 이후에 상기 제2형층을 형성하는 제2형 형성 단계(S440)를 진행한다.Referring to FIG. 4 again, the solar cell manufacturing method of manufacturing the
상기 제2형층 형성 단계(S440)는 상기 진성층(230) 상에 상기 제2형층(240)을 형성하는 단계이다.The second type layer forming step (S440) is a step of forming the
상기 제2형층(240)은 상기 진성층(230)과 마찬가지로 플라즈마 화학기상 증착 장치 등과 같은 화학기상 증착 장치로 형성할 수 있다.Like the
또한, 상기 제2형층(240)은 상기 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치(100)를 이용하여 형성할 수 있다.In addition, the
본 실시 예에서는 상기 제2형층(240)을 상기 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치(100)로 형성하는 방법을 중심으로 설명한다.In the present embodiment, a description will be given of a method of forming the
상기 제2형층 형성 단계(S440)는 상기 진성층 형성 단계(S430)에서 상술한 공정 조건에 디보렌(B2H6) 가스를 추가하여 제2형이 도핑된 수소화 비정질 실리콘층, 즉, 제2형 a-Si:H층으로 상기 제2형층(240)을 형성할 수 있다.The second type layer forming step (S440) is a hydrogenated amorphous silicon layer doped with
또한 상기 제2형층 형성 단계(S440)는 혼합 가스를 수소(H2) 가스, 실란(SiH4) 가스, 디보렌(B2H6) 가스 및 에틸렌(C2H4) 가스를 포함하는 혼합 가스로 사용하여 제2형이 도핑된 수소화 비정질 카바이드 실리콘층, 즉, 제2형 a-SiC:H층으로 형성할 수 있다.In addition, the second type layer forming step (S440) is a second type by using a mixed gas as a mixed gas containing hydrogen (H2) gas, silane (SiH4) gas, diborene (B2H6) gas and ethylene (C2H4) gas A doped hydrogenated amorphous carbide silicon layer, that is, a second type a-SiC: H layer may be formed.
이하, 실험 예 4 및 실험 예 5는 상기 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치(100)를 이용하여 상기 제2형 a-SiC:H층으로 이루어진 상기 제2형층(230)을 형성하기 위한 혼합 가스의 최적 혼합 조건을 선택하기 위한 실험들이다.Hereinafter, Experimental Example 4 and Experimental Example 5 of the mixed gas for forming the
<실험 예 4>Experimental Example 4
도 10은 에틸렌 가스 첨가에 따른 수소화 비정질 실리콘 카바이드 박막의 증착율과 광학적 밴드갭의 변화를 보여주는 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing changes in deposition rate and optical bandgap of a hydrogenated amorphous silicon carbide thin film according to ethylene gas addition.
도 11은 에틸렌 가스 첨가에 따른 수소화 비정질 실리콘 카바이드 박막의 결 합 구조의 변화를 보여주는 그래프이다.FIG. 11 is a graph showing a change in bonding structure of a hydrogenated amorphous silicon carbide thin film according to the addition of ethylene gas.
도 10 및 도 11을 참조하여 설명하면, 우선 에틸렌 가스가 포함될 수소 가스 및 수소 가스를 포함하는 혼합 가스의 수소 가스 대 실란 가스 비(H2/SiH4)는 6으로 고정하였고, 공정 파워는 600W 및 공정 온도는 250℃로 고정하였다.Referring to FIGS. 10 and 11, first, the hydrogen gas to silane gas ratio (
그리고 60%의 수소 가스로 희석된 에틸렌 가스를 0sccm에서 8sccm으로 증가시켜, 상기 혼합 가스에 혼합하였다. 이때, 상기 에틸렌 가스를 포함하는 혼합 가스의 총유량은 100sccm으로 고정하였다.And ethylene gas diluted with 60% hydrogen gas was increased from 0sccm to 8sccm and mixed in the mixed gas. At this time, the total flow rate of the mixed gas containing the ethylene gas was fixed at 100 sccm.
그리고 증착율과 광학적밴드갭을 각각 Stylus profiler와 Scanning Probe Microscope를 이용하여 측정하였다.Deposition rate and optical band gap were measured using Stylus profiler and Scanning Probe Microscope, respectively.
에틸렌 가스의 혼합비가 증가됨에 따라 점차적으로 증착율은 감소함을 알수 있고, 동시에 광학적 밴드갭은 2.9eV까지 증가함을 알수 있다. 이는 에틸렌 가스에 함유되어 있는 수소의 역할로 박막 표면에 존재하는 약한 결합기를 에칭하여 낮은 증착율을 보여주고 있는 것과 비정질 실리콘 내에 카본과 수소가 도핑됨에 따라 밴드갭 내에 존재하는 결함요인이 제거되어 밴드갭이 확장됨을 알수 있으며, 에틸렌가스를 증가하였을 경우 Si-C(790cm-1)과 C-H(2800~3000cm-1)의 피크가 관찰되었지만, 점차로 이동되면서 증가하는 것을 알수 있다.It can be seen that as the mixing ratio of ethylene gas is increased, the deposition rate gradually decreases, and at the same time, the optical bandgap increases to 2.9 eV. This is a role of hydrogen contained in ethylene gas, which shows low deposition rate by etching weak bonding groups on the surface of the thin film and eliminates defects in the band gap as carbon and hydrogen are doped in amorphous silicon. It can be seen that the expansion, the peak of Si-C (790cm-1) and CH (2800 ~ 3000cm-1) was observed when the ethylene gas was increased, but gradually increases as it is moved.
또한, 결함요인이 많은 Si-H2(2090cm-1)의 피크가 관찰되었으며 점차로 피크의 세기가 증가함을 알수 있다. 전체적으로 에틸렌 가스비(에틸렌 가스양/총유입된 가스양)이 10-2 근방, 총 혼합 가스에 대해 상기 에틸렌 가스는 1 내지 1.2%의 비로 혼합되는 것이 좋은 특성을 보여줌을 알수 있다.In addition, the peak of Si-H2 (2090cm-1) with many defects was observed, and the intensity of the peak gradually increased. In general, the ethylene gas ratio (the amount of ethylene gas / the amount of gas introduced) is about 10-2, and the ethylene gas is preferably mixed at a ratio of 1 to 1.2% with respect to the total mixed gas.
<실험 예 5>Experimental Example 5
도 12는 디보렌 가스의 첨가에 따른 제2형으로 도핑된 수소화 비정질 실리콘카바이드층의 광학적 밴드갭과 안전도도의 변화를 보여주는 그래프이다.FIG. 12 is a graph showing changes in optical bandgap and safety of a hydrogenated amorphous silicon carbide layer doped with
도 13은 제2형으로 도핑된 수소화 비정질 실리콘카바이드층의 두께에 따른 태양전지의 특성 변화를 보여주는 그래프이다.FIG. 13 is a graph showing a change in characteristics of a solar cell according to the thickness of a hydrogenated amorphous silicon carbide layer doped with a second type.
도 12 및 도 13을 참조하여 설명하면, 상기 실험 예 5의 공정 조건들 중 상기 에틸렌 가스를 1.2sccm으로 고정하고, 다른 공정 조건들은 동일하게 하고, 디보렌 가스를 0sccm에서 8sccm으로 증가시켜 혼합 가스에 혼합하였다.Referring to FIGS. 12 and 13, in the process conditions of Experimental Example 5, the ethylene gas was fixed at 1.2 sccm, the other process conditions were the same, and the diborene gas was increased from 0 sccm to 8 sccm, thereby mixing gas. Mixed in.
이때, 상기 디보렌 가스는 97%의 수소 가스로 희석된 디보렌 가스이다.At this time, the diborene gas is diborene gas diluted with 97% hydrogen gas.
상기 디보렌 가스의 유량 변화시켜 형으로 도핑된 수소화 비정질 실리콘카바이드층의 광학적 밴드갭과 전기전도도를 분석하였다.The optical bandgap and electrical conductivity of the hydrogenated amorphous silicon carbide layer doped with a mold by varying the flow rate of the diborene gas were analyzed.
상기 디보렌 가스가 증가함에 따라 2.2eV에서 1.98eV까지 밴드갭이 감소함을 보였고, 이는 확장된 밴드갭 내에 도핑된 보론원자에 의해 결함요인이 발생하였음을 알 수 있다.As the diborene gas increases, the bandgap decreases from 2.2eV to 1.98eV, indicating that defects are caused by boron atoms doped in the extended bandgap.
또한, 암전기전도도는 5×10-6S/cm까지 증가함을 알수 있다. 상기 디보렌 가스를 약 6sccm을 혼합하였을 때, 즉 디보렌 가스비(디보렌 가스량/총 유입된 가스량)가 6 내지 6.5%에서 가장 좋은 특성을 보임을 알수 있다.In addition, the dark electrical conductivity can be seen that increases to 5 × 10 -6 S / cm. When the diborene gas is mixed at about 6 sccm, that is, the diborene gas ratio (diborene gas amount / total amount of gas introduced) shows the best characteristics at 6 to 6.5%.
또한 상기 공정 조건을 이용하여 태양전지의 제2층형(240)으로서 적용하여 두께를 9 내지 15nm까지 변화를 주었을 때, 개방전압, 전류밀도, 충실도 및 변환효 율을 비교하면 약 12nm에서 높은 개방전압(0.81V), 전류밀도(21.1mA/cm2), 충실도(0.53) 및 9.08%의 변환효율을 보여줌을 알수 있었다.In addition, when the thickness of the solar cell is applied to the
다시 도 4를 참조하여 상기 태양전지(200)를 제조하는 태양전지 제조 방법을 계속하여 설명하면, 상기 제2형층 형성 단계(S440)를 진행을 진행한 후 상기 제2전극 형성 단계(S450)를 진행한다.Referring to FIG. 4, the solar cell manufacturing method for manufacturing the
상기 제2전극 형성 단계(S450)는 상기 제2형층(240) 상에 투명전극층(252)을 형성하고, 상기 투명전극층(252) 상에 패턴화된 금속 전극(254)을 형성하는 단계이다.In the second electrode forming step S450, the
상기 투명전극층(252)은 TCO, 예컨대, ZnO, AZO, ITO 및 SnO2:F 등과 같은 투명한 도전 산화물을 물리적 기상증착 장치 또는 화학적 기상증착 장치로 증착함으로써 형성될 수 있다.The
또한 상기 금속 전극(254)은 알루미늄 등과 같은 도전성 물질을 물리적 기상증착 장치로 형성한 후, 패터닝하여 패턴화된 금속 전극(254)를 형성하거나, 패턴 마스크를 이용한 물리적 기상 증착 장치로 패턴화된 금속 전극(254)를 형성하는 방법을 이용할 수 있다.In addition, the
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법의 공정 순서를 보여주는 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating a process sequence of a solar cell manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
도 14를 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법은 투명 기판 준비 단계(S510), 제1전극 형성 단계(S520), 제2형층 형성 단 계(S530), 버퍼 형성 단계(S540), 진성층 형성 단계(S550), 제1형층 형성 단계( S560), 투명전극층 형성 단계(S570) 및 제2전극 형성 단계(S580)를 포함하고 있다.Referring to FIG. 14, in the solar cell manufacturing method according to another exemplary embodiment, a transparent substrate preparation step (S510), a first electrode forming step (S520), a second type layer forming step (S530), and a buffer are formed. A step S540, an intrinsic layer forming step S550, a first type layer forming step S560, a transparent electrode layer forming step S570, and a second electrode forming step S580 are included.
이때, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법은 도 3을 참조하여 설명한 태양전지(300)를 기준으로하여 태양전지 제조 방법을 설명한다.At this time, the solar cell manufacturing method according to another embodiment of the present invention will be described a solar cell manufacturing method based on the
상기 투명 기판 준비 단계(510)는 유리 기판 또는 플라스틱 기판과 같은 투명하며 절연체인 투명 기판(310)을 준비하는 단계이다.The transparent substrate preparation step 510 is a step of preparing a
상기 투명 기판 준비 단계(510)는 상기 투명 기판(310)에서 유기물을 제거하는 공정을 포함한다. 즉, 상기 투명 기판 준비 단계(510)는 상기 투명 기판(310)을 TCE(Tri Chloro Ethylene), 아세톤 및 메탄올을 이용하여 유기물 등을 제거하는 공정을 포함하고 있다.The preparing of the transparent substrate 510 may include removing organic materials from the
그리고 상기 투명 기판 준비 단계(510)는 상기 투명 기판(310)을 건조시키는 건조 공정을 포함한다. 즉, 상기 투명 기판(310)을 유기물 등을 제거하는 공정에서 상기 투명 기판(310)에 흡착된 수분을 제거하기 위한 건조 공정을 진행한다. 상기 건조 공정은 상기 투명 기판(310)을 진공 챔버 등에 장입하여 산소가 제거된 상태에서 200℃로 2시간 정도 가열하는 공정일 수 있다.In addition, the preparing of the transparent substrate 510 may include a drying process of drying the
상기 제1전극 형성 단계(S520)는 상기 투명 기판(310) 상에 TCO층으로 이루어진 제1전극(310)을 형성하는 단계이다.The first electrode forming step (S520) is a step of forming a
상기 TCO층은 ZnO, AZO, ITO 및 SnO2:F 등과 같은 투명한 도전 산화물을 물리적 기상증착 장치 또는 화학적 기상증착 장치로 증착함으로써 형성될 수 있다.The TCO layer may be formed by depositing a transparent conductive oxide such as ZnO, AZO, ITO and SnO 2: F with a physical vapor deposition apparatus or a chemical vapor deposition apparatus.
이때, 상기 제1전극(310)은 희석된 염산으로 습식 공정을 진행하여 텍스 쳐(Texture) 공정을 진행한다.At this time, the
상기 제1전극(310)은 사이 텍스쳐 공정에 의해 그 표면에 다수의 돌기, 바람직하게는 피라미드 형성의 돌기를 다수 구비하게 된다.The
상기 제2형층 형성 단계(530)는 상기 제1전극(310) 상에 상기 제2형층(330)을 형성하는 단계로, 상기 도 4를 참조하여 설명한 제2형 형성 단계(S440)와 동일한 방법으로 형성할 수 있음으로 자세한 설명은 생략한다.The second type layer forming step 530 is a step of forming the
상기 버퍼층 형성 단계(S540)는 상기 제2형층 형성 단계(530)와 연속적으로 이루어지는 공정으로 상기 제2형층(330)을 형성하는 제2형 불순물의 농도 보다 낮은 농도로 도핑되도록 상기 버퍼층(340)을 형성하는 단계이다.The buffer layer forming step (S540) is a process that is performed in succession with the second type layer forming step 530 so that the
따라서 상기 버퍼층 형성 단계(S540)는 상기 제2형층 형성 단계(530)에서 제2형 가스, 예컨대, 디보렌(B2H6) 가스의 양을 줄인 공정 조건으로 상기 버퍼층(340)을 형성하는 단계로 자세한 설명은 생략한다.Therefore, the buffer layer forming step (S540) is a step of forming the
상기 진성층 형성 단계(S550)는 도 4를 참조하여 설명한 진성층 형성 단계(S450)과 동일한 방법으로 형성할 수 있다.The intrinsic layer forming step S550 may be formed in the same manner as the intrinsic layer forming step S450 described with reference to FIG. 4.
상기 진성층 형성 단계(S550)는 불순물이 도핑되지 않은 수소화 미세 결정질 실리콘층, 즉, I μc-Si:H층으로 형성하는 단계이다.The intrinsic layer forming step (S550) is a step of forming a hydrogenated fine crystalline silicon layer, that is, an I μc-Si: H layer, which is not doped with impurities.
이하, 실험 예 6은 상기 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치(100)를 이용하여 상기 진성층(350)을 불순물이 도핑되지 않은 수소화 미세 결정질 실리콘층, 즉, I μc-Si:H층으로 형성하기 위한 혼합 가스 및 공정 압력의 최적 조건을 선택 하기 위한 실험이다.Experimental Example 6 is to form the
<실험 예 6>Experimental Example 6
도 15는 실란 가스의 양에 따른 진성층의 수소화 미세 결정질 실리콘층의 전기전도도 및 활성화 에너지의 변화를 보여주는 그래프이다.15 is a graph showing the change in the electrical conductivity and activation energy of the hydrogenated microcrystalline silicon layer of the intrinsic layer according to the amount of silane gas.
도 16은 실란 가스의 양에 따른 결정화 피크와 비정질 피크의 변화를 보여주는 그래프이다.16 is a graph showing the change of the crystallization peak and the amorphous peak according to the amount of silane gas.
도 17은 공정 파워의 변화에 따른 진성층의 수소화 미세 결정질 실리콘층의 전기특성 변화를 보여주는 그래프이다.17 is a graph showing a change in electrical characteristics of the hydrogenated microcrystalline silicon layer of the intrinsic layer with the change of the process power.
도 15 내지 도 17을 참조하여 설명하면, 실란 가스 및 수소 가스가 혼합된 혼합 가스는 실란 가스 비(SiH4/(SiH4+H2))를 0.016에서 0.045로 증가시켜주고, 공정 파워를 800에서 1400W까지 변화시켜 주었다.Referring to FIGS. 15 to 17, the mixed gas of silane gas and hydrogen gas increases the silane gas ratio (
도 15 및 도 16에서 도시하고 있는 바와 같이 실란 가스 비에 따른 진성층의의 암,광전도도 및 활성화에너지를 측정하였다. 이때 상기 공정 파워는 1200W이고, 공정 압력은 70mtorr이며 공정 온도는 250℃이다.As shown in FIGS. 15 and 16, the dark, photoconductivity and activation energy of the intrinsic layer according to the silane gas ratio were measured. At this time, the process power is 1200W, the process pressure is 70mtorr and the process temperature is 250 ℃.
이때, 상기 광전도도가 가장 높으면서 활성화에너지 범위를 만족하는 조건은 실란 가스비는 0.016 내지 0.02인 것을 알 수 있다. 즉, 상기 실란 가스비가 감소함에 따라 즉 실란 가스의 유량이 많아질수록 520cm-1의 결정피크의 세기가 감소하며, 동시에 480cm-1의 피크가 증가함을 알수 있다.In this case, it can be seen that the silane gas ratio is 0.016 to 0.02 under the condition that the photoconductivity is the highest and satisfies the activation energy range. That is, as the silane gas ratio decreases, that is, as the flow rate of the silane gas increases, the intensity of the crystal peak of 520 cm −1 decreases, and at the same time, the peak of 480 cm −1 increases.
이때, 상기 실란 가스비가 0.02일 때 약 68% 이상의 결정화도를 보여주고 있 다. In this case, when the silane gas ratio is 0.02, it shows a crystallinity of about 68% or more.
도 17에서 도시하고 있는 바와 같이 공정 파워는 1150 내지 1250W에서 광전도도가 가장 높으면서 활성화에너지 범위를 만족하는 조건이였다.As shown in FIG. 17, the process power was a condition that satisfies the activation energy range while having the highest photoconductivity at 1150 to 1250W.
이때, 상기 제2형층(330) 및 제1형층(360) 역시 수소화 미세 결정질 실리콘층으로 형성할 수 있다.In this case, the
이하, 실험 예 7은 상기 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치(100)를 이용하여 상기 제2형층(330) 및 제1형층(360)을 각각 제2형 및 제1형 불순물이 도핑된 수소화 미세 결정질 실리콘층, 즉, 제2형 및 제1형 μc-Si:H층으로 형성하기 위한 혼합 가스의 최적 혼합 조건을 선택하기 위한 실험이다.Hereinafter, Experimental Example 7 is hydrogenated microcrystalline crystalline doped with the
<실험 예 7>Experimental Example 7
도 18은 포스핀 가스 비에 따른 광학적밴드갭과 암전전도의 변화를 보여주는 그래프이다.18 is a graph showing the change of the optical band gap and the dark conductance according to the phosphine gas ratio.
도 19는 디보렌 가스 비에 따른 광학적밴드갭과 암전전도의 변화를 보여주는 그래프이다.19 is a graph showing the change of the optical band gap and the dark conductance according to the diborene gas ratio.
도 18 및 도 19를 참조하여 설명하면, 상기 제2형층(330) 및 제1형층(360)을 미세화 결정화하는 방법은 상기 실험 예 6에서 공정 조건을 유지하면서 상기 혼합 가스 중 실란 가스에 대한 포스핀 가스의 비율 및 디보렌 가스의 비율을 변화시켜 최적의 포스핀 가스 비율 및 디보렌 가스 비율을 선택하였다.Referring to FIGS. 18 and 19, the method for miniaturizing and crystallizing the
상기 제2형층(330)은 상기 실란 가스에 대한 포스핀 가스가 0.075 내지 0.1%로 포함된 혼합 가스를 사용하고, 상기 제1형층(360)은 상기 실란 가스에 대한 디보렌 가스가 0.1 내지 0.5%로 포함된 혼합 가스를 사용하는 것이 바람직하다.The
이는 도 18 및 도 19에서 도시하고 있는 바와 같이 포스핀 가스비가 증가할 경우에는 밴드갭과 암전도도값 모두 감소하고 있고, 상기 디보렌 가스비가 증가할수록 밴드갭은 감소하며 암전도도값은 증가를 하고 있는 것으로부터 알 수 있다.As shown in FIGS. 18 and 19, when the phosphine gas ratio increases, both the band gap and the dark conductivity value decrease, and as the diborene gas ratio increases, the band gap decreases and the dark conductivity value increases. It is understood from what there is.
다시 도 14를 참조하여 상기 태양전지(300)를 제조하는 태양전지 제조 방법을 계속하여 설명하면, 상기 진성층 형성 단계(S550)를 진행을 진행한 후 상기 제2형층 형성 단계(S560)를 진행한다.Referring to FIG. 14, the solar cell manufacturing method for manufacturing the
상기 제1형층 형성 단계(S560)는 도 4를 참조하여 설명한 제2형층 형성 단계(S440)에서 불순물만 제1형으로 변경될 뿐 거의 유사한 방법으로 제1형 수소화 비정질 실린콘층을 형성할 수 있고, 상기 실험 예 7에서 상술한 바와 같은 제1형 불순물이 도핑된 수소화 미세 결정질 실리콘층으로 형성할 수 있음으로 자세한 설명을 생략한다.In the first type layer forming step S560, only the impurities are changed to the first type in the second type forming layer step S440 described with reference to FIG. 4, and the first type hydrogenation amorphous silicon layer may be formed in a similar manner. Since the first type of impurities as described above in Experimental Example 7 may be formed of the hydrogenated fine crystalline silicon layer doped, detailed description thereof will be omitted.
상기 투명전극층 형성 단계(S570)는 상기 제1형층(360) 상에 TCO층, 즉, ZnO, AZO, ITO 및 SnO2:F 등과 같은 투명한 도전 산화물을 물리적 기상증착 장치 또는 화학적 기상증착 장치로 증착하는 단계임으로 상기 TCO층을 형성하는 방법은 상기에서 상술하고 있으므로 자세한 설명은 생략한다.The transparent electrode layer forming step (S570) is performed by depositing a transparent conductive oxide such as a TCO layer, that is, ZnO, AZO, ITO and SnO 2: F, on the
상기 제2전극 형성 단계(S580)은 상기 투명전극층(370) 상에 알루미늄 등과 같은 도전성 물질을 물리적 기상증착 장치로 형성하는 단계이다.The second electrode forming step S580 is a step of forming a conductive material such as aluminum on the
상기 제2전극 형성 단계(S580)는 일반적인 도전성 전극을 형성하는 방법으로 형성할 수 있음으로 자세한 설명은 생략한다.Since the second electrode forming step S580 may be formed by a method of forming a general conductive electrode, a detailed description thereof will be omitted.
이상 본 발명을 상기 실시예들을 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.The present invention has been described above with reference to the above embodiments, but the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations may be made without departing from the spirit and scope of the invention, and that such modifications and variations are also contemplated by the present invention.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 태양전지 제조 방법에서 이용되는 유도결합플라즈마 화학기상 증착 장치의 개략적인 구성을 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a schematic configuration of an inductively coupled plasma chemical vapor deposition apparatus used in a solar cell manufacturing method according to embodiments of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법에 의해 제조된 태양전지의 일 실시 예를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a solar cell manufactured by a solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법에 의해 제조된 태양전지의 다른 실시 예를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing another embodiment of a solar cell manufactured by a solar cell manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법의 공정 순서를 보여주는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a process sequence of a solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 혼합 가스의 수소 가스 대 실란 가스 비에 따른 진성층의 두께 및 표면 거칠기 변화흘 보여는 그래프이다.5 is a graph showing changes in thickness and surface roughness of an intrinsic layer according to a hydrogen gas to silane gas ratio of a mixed gas.
도 6은 공정 압력의 변화에 따른 진성층의 두께 및 표면 거칠기를 보여주는 그래프이다.6 is a graph showing the thickness and surface roughness of the intrinsic layer with the change of the process pressure.
도 7은 공정 파워 변화에 따른 진성층의 두께 및 밴드갭의 변화를 보여주는 그래프이다.7 is a graph showing changes in thickness and bandgap of the intrinsic layer according to process power change.
도 8은 공정 파워 변화에 따른 퓨리에변환 적외선 분광분석을 보여주는 그래프이다.8 is a graph showing Fourier transform infrared spectroscopy according to process power change.
도 9는 공정 온도에 따른 진성층에서의 캐리어 수명의 변화를 보여주는 그래프이다.9 is a graph showing the change of carrier life in the intrinsic layer with process temperature.
도 10은 에틸렌 가스 첨가에 따른 수소화 비정질 실리콘 카바이드 박막의 증 착율과 광학적 밴드갭의 변화를 보여주는 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing changes in deposition rate and optical bandgap of a hydrogenated amorphous silicon carbide thin film according to ethylene gas addition.
도 11은 에틸렌 가스 첨가에 따른 수소화 비정질 실리콘 카바이드 박막의 결합 구조의 변화를 보여주는 그래프이다.11 is a graph showing the change in bonding structure of the hydrogenated amorphous silicon carbide thin film with the addition of ethylene gas.
도 12는 디보렌 가스의 첨가에 따른 제2형으로 도핑된 수소화 비정질 실리콘카바이드층의 광학적 밴드갭과 안전도도의 변화를 보여주는 그래프이다.FIG. 12 is a graph showing changes in optical bandgap and safety of a hydrogenated amorphous silicon carbide layer doped with
도 13은 제2형으로 도핑된 수소화 비정질 실리콘카바이드층의 두께에 따른 태양전지의 특성 변화를 보여주는 그래프이다.FIG. 13 is a graph showing a change in characteristics of a solar cell according to the thickness of a hydrogenated amorphous silicon carbide layer doped with a second type.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양전지 제조 방법의 공정 순서를 보여주는 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating a process sequence of a solar cell manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
도 15는 실란 가스의 양에 따른 진성층의 수소화 미세 결정질 실리콘층의 전기전도도 및 활성화 에너지의 변화를 보여주는 그래프이다.15 is a graph showing the change in the electrical conductivity and activation energy of the hydrogenated microcrystalline silicon layer of the intrinsic layer according to the amount of silane gas.
도 16은 실란 가스의 양에 따른 결정화 피크와 비정질 피크의 변화를 보여주는 그래프이다.16 is a graph showing the change of the crystallization peak and the amorphous peak according to the amount of silane gas.
도 17은 공정 파워의 변화에 따른 진성층의 수소화 미세 결정질 실리콘층의 전기특성 변화를 보여주는 그래프이다.17 is a graph showing a change in electrical characteristics of the hydrogenated microcrystalline silicon layer of the intrinsic layer with the change of the process power.
도 18은 포스핀 가스 비에 따른 광학적밴드갭과 암전전도의 변화를 보여주는 그래프이다.18 is a graph showing the change of the optical band gap and the dark conductance according to the phosphine gas ratio.
도 19는 디보렌 가스 비에 따른 광학적밴드갭과 암전전도의 변화를 보여주는 그래프이다.19 is a graph showing the change of the optical band gap and the dark conductance according to the diborene gas ratio.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
210 : 제1전극 220 : 제1형층210: first electrode 220: first type layer
230 : 진성층 240 : 제2형층230: intrinsic layer 240:
250 : 제2전극250: second electrode
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