KR20120054828A - 초고효율을 나타내는 실리콘 태양전지 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼를 이용하여 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 3차원 형상의 실리콘 기판을 제조한 후, 그 위에 광대역의 박막 적층체를 형성하여 텐덤형의 실리콘 태양전지를 제조함으로써 종래의 박막 실리콘 태양전지에 비해 단면적을 증가시켜 높은 전류를 생성하여 초고효율을 나타내는 실리콘 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 초고효율을 나타내는 실리콘 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼의 상면에 도핑층을 형성하여 P-N 접합을 형성한 후, 그 위에 광대역 박막 적층체를 형성하여 텐덤형의 실리콘 태양전지를 제조함으로써 종래의 박막 실리콘 태양전지에 비해 단면적을 증가시켜 높은 전류를 생성시켜 초고효율을 나타낼 수 있는 실리콘 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 심각한 환경오염 문제와 화석 에너지 고갈로 차세대 청정에너지 개발에 대한 중요성이 증대되고 있다. 그 중에서도 태양전지는 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 전환시키는 장치로서, 공해가 적고, 자원이 무한적이며 반영구적인 수명을 가지고 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 에너지원으로 기대되고 있다.
일반적으로 태양전지는 P-N 접합으로 구성된 다이오드를 사용하며, 광흡수층으로 사용되는 물질에 따라 다양한 종류로 구분된다. 특히, 광흡수층으로 실리콘을 사용하는 태양전지는 결정질 기판형 태양전지와, 비정질의 박막형 태양전지로 구분된다. 결정질 기판형 태양전지의 경우 고가의 실리콘 웨이퍼를 사용하여 생산 원가가 높다는 문제가 있어, 건물의 외장재나 모바일 기기 등에 적용할 수 있는 박막형 태양전지에 대한 연구가 활발하다. 박막형 태양전지는 얇은 두께로 제작되므로 재료의 소모량이 적고, 무게가 가볍기 때문에 활용범위가 넓다. 이러한 박막형 태양전지의 재료로는 비정질 실리콘과 CdTe, CIS 또는 CIGS에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
그러나 박막형 태양전지는 기존의 결정질 실리콘 태양전지에 비해 에너지 변환효율이 낮고 초기 설비투자비가 높으며, 기술표준화를 달성하지 못했다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 종래의 실리콘 태양전지에 비해 에너지 변환 효율이 향상된 초고효율을 나타내는 텐덤형(tandem-type)의 실리콘 태양전지 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명자들은 에너지 변환 효율이 향상된 태양전지를 개발하기 위한 연구를 거듭한 결과, 피라미드 텍스처가 표면에 다수 형성된 실리콘 웨이퍼 사에 P-N 접합을 형성한 후, 이의 상면에 박막 적층체를 형성하여 텐덤형의 태양전지를 제조하는 경우 종래의 실리콘 태양전지에 비해 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판; 상기 실리콘 기판의 후면에 형성된 후면전극; 상기 실리콘 기판의 상면에 형성된 박막 적층체 및 상기 박막 적층체의 상에 형성된 전면전극을 포함하는 실리콘 태양전지를 제공한다.
또한, 본 발명은 실리콘 웨이퍼의 표면 상에 피라미드 텍스처가 다수 형성되도록 실리콘 웨이퍼를 표면 텍스처링하는 단계(단계 1); 상기 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼의 상면에 전계형성을 위한 도핑층을 형성하여 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판을 제조하는 단계(단계 2); 상기 실리콘 기판의 후면에 후면전극을 형성하는 단계(단계 3); 상기 실리콘 기판의 도핑층 상면에 박막 적층체를 형성하는 단계(단계 4) 및 상기 박막 적층체 상에 전면전극을 형성하는 단계(단계 5)를 포함하는 실리콘 태양전지의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 단계 1에서 실리콘 웨이퍼를 표면 텍스처링하는 과정은 상기 p-타입 또는 n-타입 실리콘 웨이퍼를 수산화나트륨 및 용매를 혼합한 혼합용액에 침지시킨 후, 이를 회수하여 증류수를 이용하여 세척하여 수행되고, 이로써 피라미드 텍스처가 실리콘 웨이퍼의 표면에 다수 형성될 수 있다.
상기 단계 2에서 상기 표면 텍스처링된 p-타입의 실리콘 웨이퍼를 사용하는 경우 실리콘 웨이퍼 상에 n+ 도핑층을 형성하여 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판을 제조하며, 표면 텍스처링된 n-타입의 실리콘 웨이퍼를 사용하는 경우 실리콘 웨이퍼 상에 p+ 도핑층을 형성하여 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판을 제조한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 후면전극은 상기 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판의 후면에 알루미늄 페이스트 또는 은 페이스트를 도포한 후 열처리하여 제조될 수 있다.
상기 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판의 상면에 형성된 박막 적층체는 n-i-p구조 또는 p-i-n구조의 박막 적층체이다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 본 발명의 실리콘 태양전지는 상기 박막 적층체 상에 형성된 ITO 박막 또는 ZnO:Al 박막과 같은 후면 반사층을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전면전극은 은 또는 알루미늄 페이스트를 스크린 프린팅하여 박막 적층체의 상부에 형성된다.
본 발명은 피라미드 텍스처가 표면에 다수 형성된 실리콘 웨이퍼 상면에 도핑층을 형성하여 P-N 접합을 형성한 후, 이의 상면에 박막 적층체를 형성하여 제조된 텐덤형의 실리콘 태양전지 및 이의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 실리콘 태양전지는 높은 종횡비를 나타내는 피라미드 텍스처에 의해 단면적이 향상된 실리콘 웨이퍼 상에 도핑층을 형성하여 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판을 준비한 후, 이의 상면에 박막 적층체를 적층하여 텐덤형으로 제조되어 종래의 실리콘 태양전지에 비해 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 실리콘 태양전지의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 실리콘 태양전지의 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 실리콘 태양전지의 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정 흐름도이다.
이하 본 발명에 따른 실리콘 태양전지를 도 1을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 실리콘 태양전지(200)는 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100); 상기 실리콘 기판(100)의 후면에 형성된 후면전극(110); 상기 실리콘 기판(100)의 상면에 형성된 박막 적층체(120) 및 상기 박막 적층체(120)의 상면에 형성된 전면전극(130)을 포함하여 구성된다.
상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)을 제조하기 위한 실리콘 웨이퍼로는 p-타입 또는 n-타입의 단결정 실리콘 웨이퍼를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 태양전지(200)는 종횡비가 높은 피라미드 텍스처가 다수 형성되어 단면적이 향상된 3차원 형상의 실리콘 웨이퍼(101)를 사용하여 제조됨으로써 높은 전류를 생성시켜 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼(101)의 상면에 전계를 형성하기 위해 n+ 도핑층 또는 p+ 도핑층(102)을 형성하여 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)은 p-타입의 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼(101) 상에 n+ 도핑층(102)을 형성하여 제조될 수 있으며, n-타입의 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼(101) 상에 p+ 도핑층(102)을 형성하여 제조될 수 있다.
상기 후면전극(110)은 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(101)의 하부면, 즉 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼(101) 상에 형성된 n+ 도핑층 또는 p+ 도핑층(102)과 반대편에 형성되며, P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(101)의 하부면에 알루미늄 페이스트 또는 은 페이스트를 도포한 후 열처리하여 후면 전계층 및 후면전극(110)을 형성할 수 있다.
상기 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)의 상면에 형성되는 박막 적층체(120)는 n-i-p구조 또는 p-i-n구조의 박막 적층체일 수 있다.
상기 n-i-p구조의 박막 적층체(120)는 상기 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)의 상면에 n형 반도체층(121), i형 반도체층(122) 및 p형 반도체층(123)이 순차적으로 형성된 박막 적층체이며, 상기 p-i-n구조의 박막 적층체(120)는 상기 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)의 상면에 p형 반도체층(121), i형 반도체층(122) 및 n형 반도체층(123)이 순차적으로 형성된 박막 적층체이다.
상기 n형 반도체층으로는 n-타입 포스핀(P) 억셉터 불순물이 도핑된 비정질 실리콘 박막을 사용할 수 있으며, n형 반도체층의 두께가 20~25 nm인 것이 바람직하며, ASA 시뮬레이션을 통해 확인된 최적의 두께는 25nm이다.
상기 i형 반도체층은 광흡수층이며, i형의 수소화된 비정질 실리콘(i-type a-Si:H) 박막을 사용할 수 있다. 비정질 실리콘이 아닌 미세결정질 실리콘, 예를 들면, 마이크로 결정질 실리콘(μc-Si:H) 또는 나노 결정질 실리콘(μc-Si:H) 박막을 사용하기도 한다. i형 반도체층의 두께는 300~400nm인 것이 바람직하며, ASA 시뮬레이션을 통해 확인된 최적의 두께는 400nm이다.
상기 p형 반도체층은 p-타입 보론(B) 억셉터 불순물이 도핑된 수소화된 비정질 실리콘 박막 또는 산화질소 가스를 주입하여 형성된 수소화된 실리콘 산화막(a-SiOX:B)을 사용할 수 있으며, p형 반도체층의 두께는 10~15 nm인 것이 바람직하며, ASA 시뮬레이션을 통해 확인된 최적의 두께는 15nm이다.
이와 같이 본 발명에 따른 실리콘 태양전지(200)는 상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)의 상면에 밴드갭이 높은 광대역의 박막 적층체(120)를 적층한 구조를 갖는 텐덤형의 실리콘 태양전지로 제조됨으로써, 태양광을 흡수할 수 있는 영역대가 넓어지기 때문에 에너지 변환 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 본 발명에 따른 실리콘 태양전지(200)는 박막 적층체(120)의 상면에 형성된 후면 반사층(140)을 더 포함할 수 있다.
상기 후면 반사층(140)은 광포획(light trapping) 효과를 향상시킬 수 있으며, 후면 반사층(140)으로는 ITO 박막 또는 ZnO:Al 박막을 사용할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 실리콘 태양전지의 제조방법을 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 실리콘 웨이퍼(101)의 표면 상에 피라미드 텍스처가 다수 형성되도록 실리콘 웨이퍼(101)를 표면 텍스처링한다(단계 1).
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 실리콘 웨이퍼(101)를 표면 텍스처링하여 표면에 피라미드 텍스처를 다수 형성하기 위해서, p-타입 또는 n-타입 실리콘 웨이퍼(101)를 수산화나트륨과 용매의 혼합용액에 침지시킨다. 이후 이를 회수하고 증류수를 이용하여 세척함으로써 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼(101)를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 단계 1에서는 수산화나트륨, 이소프로필 알콜 및 탈이온수를 혼합하여 제조된 혼합용액을 제조한 후, 84?86℃의 온도 조건으로 유지하여 수산화나트륨의 혼합용액에 p-타입 또는 n-타입 실리콘 웨이퍼(101)를 20?40분간 침지시켜 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼(101)를 얻을 수 있으며, 침지시간은 실리콘 웨이퍼(101)의 크기에 따라 조절될 수 있다.
다음으로, 상기 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼(101)의 상면에 n+ 도핑층 또는 p+ 도핑층(102)을 형성하여 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)을 제조한다(단계 2).
상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)을 제조하기 위해 표면 텍스처링된 p-타입의 실리콘 웨이퍼(101)를 사용하는 경우, 이의 상면에 전계 형성을 위해 n형 불순물을 도핑하여 n+ 도핑층(102)을 형성하며, 표면 텍스처링된 n-타입의 실리콘 웨이퍼(101)를 사용하는 경우, 이의 상면에 p+ 도핑층(102)을 형성한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼(101) 상에 n+ 도핑층 또는 p+ 도핑층(102)을 형성하여 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)을 제조한 후 건식 식각 또는 습식 식각에 의하여 에지 분리(edge isolation) 공정을 더 수행할 수 있다.
다음으로, 단계 2에서 제조된 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)의 후면에 후면전극(110)을 형성한다(단계 3).
상기 후면전극(110)은 상기 단계 2에서 제조된 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)의 후면에 알루미늄 페이스트 또는 은 페이스트를 스크린 프린팅법 등을 이용하여 도포한 후 100~200 ℃에서 드라이한 후 700~750 ℃ 사이에서 약 2~3초간 열처리하여 형성될 수 있으며, 열처리에 의해 상기 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)의 후면에 후면전계층 및 후면전극(110)이 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)의 상면에 박막 적층체(120)를 형성한다(단계 4).
상기 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)의 상면에 박막 적층체(120)로서 n-i-p구조의 박막 적층체 또는 p-i-n구조의 박막 적층체가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 본 발명에 따른 실리콘 태양전지(200)의 제조시, 표면 텍스처링된 n-타입의 실리콘 웨이퍼(101)를 사용하여 제조된 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)을 사용하는 경우 이의 상면에 n형 반도체층(121), i형 반도체층(122) 및 p형 반도체층(123)을 순차적으로 적층하여 n-i-p구조의 박막 적층체(120)를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 본 발명에 따른 실리콘 태양전지(200)의 제조시, 표면 텍스처링된 p-타입의 실리콘 웨이퍼(101)를 사용하여 제조된 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판(100)을 사용하는 경우 이의 상면에 p형 반도체층(121), i형 반도체층(122) 및 n형 반도체층(123)을 순차적으로 적층하여 p-i-n구조의 박막 적층체(120)를 형성할 수 있다.
상기 n형 반도체층은 SiH4, H2, PH3를 가스 주입하여 PECVD 등의 증착방법에 의해 n-타입 포스핀(P) 억셉터 불순물이 도핑된 비정질 실리콘 박막을 증착시켜 형성될 수 있다.
상기 i형 반도체층은 SiH4, H2를 주입하여 PECVD 등의 증착방법에 의해 i형의 수소화된 비정질 실리콘(i-type a-Si:H) 박막을 증착시켜 형성될 수 있다.
상기 p형 반도체층은 SiH4, H2, B2H6을 주입하여 PECVD 등의 증착방법에 p-타입 보론(B) 억셉터 불순물이 도핑된 수소화된 비정질 실리콘 박막 또는 산화질소 가스를 주입하여 형성된 수소화된 실리콘 산화막(a-SiOX:B)을 증착시켜 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 박막 적층체(120)의 상면에는 상기 ITO 박막 또는 ZnO:Al 박막 등과 같은 후면 반사층(140)을 더 형성할 수 있다.
마지막으로 상기 박막 적층체(120) 상에 전면전극(130)을 형성한다(단계 5).
상기 전면전극(130)은 상기 박막 적층체(120) 상에 형성되며 금속재료, 예를 들어, 알루미늄, 은 등을 사용하여 제조된 페이스트를 스크린 프린팅법 등을 사용하여 증착함으로써 제조될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판
101: 실리콘 웨이퍼
102: 도핑층 110: 후면전극
120: 박막 적층체 130: 전면전극
140: 후면 반사층 200: 실리콘 태양전지
100: 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판
101: 실리콘 웨이퍼
102: 도핑층 110: 후면전극
120: 박막 적층체 130: 전면전극
140: 후면 반사층 200: 실리콘 태양전지
Claims (22)
- 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판;
상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판의 후면에 형성된 후면전극;
상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판의 상면에 형성된 박막 적층체; 및
상기 박막 적층체의 상면에 형성된 전면전극;
를 포함하는 실리콘 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판은 피라미드 텍스처가 웨이퍼 표면에 다수 형성된 실리콘 웨이퍼를 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판은 표면 텍스처링된 p-타입의 실리콘 웨이퍼 상에 n+ 도핑층이 형성된 것임을 특징으로 하는 실리콘 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판은 표면 텍스처링된 n-타입의 실리콘 웨이퍼 상에 p+ 도핑층이 형성된 것임을 특징으로 하는 실리콘 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 후면전극은 상기 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판의 후면에 알루미늄 페이스트 또는 은 페이스트를 도포한 후 열처리하여 제조됨 것임을 특징으로 하는 실리콘 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 박막 적층체는 n-i-p구조 또는 p-i-n구조의 박막 적층체인 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지. - 청구항 6에 있어서,
상기 n-i-p구조의 박막 적층체는 n형 반도체층, i형 반도체층 및 p형 반도체층이 순차적으로 형성된 박막 적층체이며, p-i-n구조의 박막 적층체는 p형 반도체층, i형 반도체층 및 n형 반도체층이 순차적으로 형성된 박막 적층체인 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지. - 청구항 7에 있어서,
상기 n형 반도체층은 두께가 20~25 nm인 n-타입 포스핀(P) 억셉터 불순물이 도핑된 비정질 실리콘 박막인 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지. - 청구항 7에 있어서,
상기 i형 반도체층은 두께가 300~400 nm인 수소화된 진성 비정질 실리콘(a-Si:H) 박막인 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지. - 청구항 7에 있어서,
상기 p형 반도체층은 두께가 10~15 nm인 p-타입 보론(B) 억셉터 불순물이 도핑된 수소화된 비정질 실리콘 박막 또는 산화질소 가스를 주입하여 형성된 수소화된 실리콘 산화막(a-SiOX:B)인 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 박막 적층체의 상면에 형성된 후면 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지. - 청구항 11에 있어서,
상기 후면 반사층은 ITO 박막 또는 ZnO:Al 박막인 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지. - 실리콘 웨이퍼의 표면 상에 피라미드 텍스처가 다수 형성되도록 실리콘 웨이퍼를 표면 텍스처링하는 단계(단계 1);
상기 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼의 상면에 전계형성을 위한 도핑층을 형성하여 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판을 제조하는 단계(단계 2);
상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판의 후면에 후면전극을 형성하는 단계(단계 3);
상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판의 상면에 박막 적층체를 형성하는 단계(단계 4); 및
상기 박막 적층체 상에 전면전극을 형성하는 단계(단계 5);
를 포함하는 실리콘 태양전지의 제조방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 단계 1에서는 p-타입 또는 n-타입 실리콘 웨이퍼를 수산화나트륨, 이소프로필 알콜 및 탈이온수를 혼합하여 제조된 혼합용액에 침지시킨 후 84?86℃의 온도 조건에서 20?40분간 침지시킨 후 회수하여 증류수를 이용하여 세척함으로써 표면 텍스처링하는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 단계 2에서 상기 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼로서 p-타입의 실리콘 웨이퍼를 사용하는 경우 p-타입의 실리콘 웨이퍼의 상면에 n+ 도핑층을 형성하여 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판을 제조하고, 상기 표면 텍스처링된 실리콘 웨이퍼로서 n-타입의 실리콘 웨이퍼를 사용하는 경우 n-타입의 실리콘 웨이퍼 상면에 p+ 도핑층을 형성하여 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판을 제조하는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 단계 3에서 후면전극은 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판의 후면에 알루미늄 페이스트 또는 은 페이스트를 도포한 후 100~200 ℃에서 드라이한 후 700~750 ℃ 사이에서 약 2~3초간 열처리하여 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 박막 적층체는 n-i-p구조의 박막 적층체 또는 p-i-n구조의 박막 적층체인 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법. - 청구항 17에 있어서,
상기 n-i-p구조의 박막 적층체는 상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판의 상면에 n형 반도체층, i형 반도체층 및 p형 반도체층을 순차적으로 형성하여 제조되며, p-i-n구조의 박막 적층체는 상기 표면 텍스처링되고 P-N 접합이 형성된 실리콘 기판의 상면에 p형 반도체층, i형 반도체층 및 n형 반도체층을 순차적으로 형성하여 제조되는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법. - 청구항 18에 있어서,
상기 n형 반도체층은 SiH4, H2, PH3을 가스 주입하여 PECVD에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법. - 청구항 18에 있어서,
상기 i형 반도체층은 SiH4, H2를 주입하여 PECVD에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법. - 청구항 18에 있어서,
상기 p형 반도체층은 SiH4, H2, B2H6를 주입하여 PECVD에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 단계 4를 수행하여 형성된 박막 적층체의 상면에 후면 반사층으로서 ITO 박막 또는 ZnO:Al 박막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법.
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| KR1020100116147A KR101289277B1 (ko) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | 초고효율을 나타내는 실리콘 태양전지 및 이의 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
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| KR101510708B1 (ko) * | 2013-07-25 | 2015-04-10 | 한국생산기술연구원 | 복합구조의 실리콘 웨이퍼, 이의 제조방법 및 이를 이용한 태양 전지 |
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-
2010
- 2010-11-22 KR KR1020100116147A patent/KR101289277B1/ko not_active IP Right Cessation
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