WO2015016480A1 - 태양전지용 실리콘 기판 및 이의 제조방법 - Google Patents

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solar cell
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azo
electron beam
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정채환
박성재
김호성
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Korea Institute of Industrial Technology KITECH
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Definitions

  • the present invention relates to a silicon substrate for a solar cell and a method of manufacturing the same, which lowers the reflectivity of solar light through AZO gap filling, maximizes the efficiency by lowering the specific resistance, which is an electrical property through electron beam irradiation, and improves the electrical characteristics of the AZO applied to the silicon solar cell. It relates to a solar cell silicon substrate and a method for manufacturing the same that can be improved.
  • solar cells are one of the most expected energy generation systems, which generate electricity using solar light, an infinite clean energy source, and solar cells that directly convert light into electricity are at the core.
  • solar cells are the only power source with a reduced power generation cost, do not need to construct a power plant, cost nothing other than maintenance costs, and is a safe energy and environmentally friendly energy unlike nuclear energy.
  • Silicon thin film solar cells are the first to be developed and introduced into amorphous silicon (amorphous, a-Si: H) solar cells, and microcrystalline silicon ( ⁇ c-Si: H) solar cells to improve light absorption efficiency. Batteries and the like.
  • a substrate for a solar cell can be made so that one semiconductor single crystal has a very thin layer as one p-type semiconductor and the other n-type semiconductor.
  • This is a form in which a p-n junction is formed in a region where a semiconductor of an anode and a cathode meet, that is, a region where a p-type semiconductor and an n-type semiconductor meet, and a current flows by applying a constant voltage to a p-type portion and a negative voltage to the n-type portion.
  • the peculiar property such as the rectification phenomenon of the p-n junction, which is the interface, is used in many semiconductor devices such as diodes and transistors.
  • TCO transparent conducting oxide
  • ITO' Indium Tin Oxide
  • Thin films have been mainly used.
  • indium a raw material, is very expensive and has a limited reserve, a ZnO-based thin film is used to replace the ITO transparent conductive thin film, which has a low raw material price, high permeability in the infrared and visible region, and excellent electrical conductivity and resistance to plasma. It was.
  • the ZnO-based thin film has a disadvantage in that electrical properties change due to the influence of oxygen when exposed to the air for a long time, and it is not stable in a high temperature atmosphere.
  • high optical transmittance in the visible region Use of ZnO doped aluminum oxide (AlO) ZnO (hereinafter referred to as AZO) thin films, which are known to have relatively low electrical resistivity and strong chemical stability to hydrogen plasma. It became.
  • the visible light transmittance and electrical resistance of a transparent electrode material such as AZO depends on the film forming conditions such as deposition equipment and substrate temperature.
  • a method for manufacturing a transparent electrode based on AZO chemical vapor deposition, DC and RF sputtering, and activated reactive evaporation (ARE) are used, and electrical conductivity with excellent RF sputtering technology is used.
  • ARE activated reactive evaporation
  • Silicon has an advantage of being easily obtained than cadmium or telluride, which is a material of a high efficiency thin film solar cell, but the refractive index is relatively large, and 20-30% of incident light does not generate charges and has a problem of reflecting back.
  • a method of reducing the reflection of light an antireflection layer or a texturing method is known, but a method of more efficiently reducing the reflection of light on the surface of a solar cell is continuously required.
  • the present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above is an object of the present invention to provide a silicon substrate manufacturing method for a solar cell to reduce the reflectivity by the AZO deposition on the silicon substrate of the micro structure and the gap filling.
  • an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a silicon substrate for a solar cell that improves electrical characteristics by depositing AZO through a sputter on a microstructured silicon solar cell and irradiating an electron beam.
  • the silicon substrate for solar cell is characterized by depositing AZO on the silicon substrate of the microwire structure, gap filling the AZO between the microwires, and irradiating an electron beam.
  • the silicon substrate provides a silicon substrate for a solar cell, characterized in that a p-n junction is formed by doping n-type impurities to the p-type silicon substrate.
  • the present invention also provides a silicon substrate for a solar cell, wherein an aluminum back-surfacefield (Al-BSF) is formed by doping aluminum to the p layer of the silicon substrate.
  • Al-BSF aluminum back-surfacefield
  • the height of the microwire of the silicon substrate is 0.5 to 1.0 ⁇ m, the width is 1.5 to 6 ⁇ m provide a silicon substrate for solar cells, characterized in that the interval between the microwire is 2 ⁇ 6 ⁇ m.
  • the AZO provides a silicon substrate for a solar cell, characterized in that formed by being deposited to a thickness of 0.2 to 1.0 ⁇ m.
  • the electron beam intensity of 1 to 4keV time to provide a silicon substrate for a solar cell, characterized in that irradiated with 50 to 450 seconds.
  • the present invention provides a method of manufacturing a silicon substrate for a solar cell, a microstructured silicon substrate manufacturing step of manufacturing a silicon substrate with a microwire protruding at a predetermined interval on a flat base upper surface; A gap filling step of depositing AZO on the microstructured silicon substrate to gap fill the microwires; And an electron beam irradiation step of irradiating an electron beam to the silicon substrate gap-filled between the microwires.
  • the microwire of the microstructured silicon substrate provides a method for manufacturing a silicon substrate for a solar cell, characterized in that it is manufactured using the etching method.
  • the microstructured silicon substrate provides a silicon substrate manufacturing method for a solar cell, characterized in that the p-type silicon substrate and the n-type silicon substrate is manufactured by making a p-n junction.
  • the present invention provides a method for manufacturing a silicon substrate for a solar cell, characterized in that the aluminum layer is doped with a p layer of the microstructured silicon substrate to form an aluminum back-surface field (Al-BSF).
  • Al-BSF aluminum back-surface field
  • the height of the microwire of the microstructured silicon substrate is 0.5 to 1.0 ⁇ m, the width is 1.5 to 6 ⁇ m, the silicon substrate manufacturing method for a solar cell, characterized in that the spacing between the microwire is 2 ⁇ 6 ⁇ m.
  • a DC sputtering method As a method of depositing AZO on the microstructured silicon substrate in the gap filling step, a DC sputtering method, an RF sputtering method, a chemical vapor deposition method, a pulsed laser deposit method, an activated reactive evaporation method ( It provides a solar cell silicon substrate manufacturing method characterized in that the manufacturing using any one selected from ARE (Activated Reactive Evaporation).
  • ARE Active Reactive Evaporation
  • the AZO deposited in the gap filling step provides a silicon substrate manufacturing method for a solar cell, characterized in that the deposition is manufactured to a thickness of 0.2 to 1.0 ⁇ m.
  • the intensity of the electron beam is 1 to 4keV, time to provide a silicon substrate manufacturing method for a solar cell, characterized in that irradiated with 50 to 450 seconds.
  • the silicon substrate for a solar cell according to the present invention has an effect of gap filling the microwires of the silicon substrate with AZO to lower the reflectance of sunlight.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a silicon substrate for a solar cell of the present invention.
  • FIG. 2 is a process chart showing a method of manufacturing a silicon substrate for a solar cell according to the present invention.
  • 3 to 5 are SEM images showing AZO deposition and 2KeV electron beam irradiation of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 to 6 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of the micro wires.
  • 6 to 8 are SEM images showing AZO deposition and 3KeV electron beam irradiation of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 to 6 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of the micro wires.
  • 9 to 11 are graphs showing the Hall effect measurement results with time of irradiation of 2KeV electron beams of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 to 6 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of the micro wires.
  • 12 to 14 are graphs showing the Hall effect measurement results according to the irradiation time of the 3KeV electron beam of the silicon substrates having a microwire structure of 0.7 ⁇ m in height, 2 ⁇ m in width, and 6 ⁇ m in space between the micro wires.
  • 15 to 17 are graphs showing reflectances of 2KeV electron beams of a silicon substrate having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 to 6 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of the microwires.
  • 18-20 is a graph which shows the reflectance of the board
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a silicon substrate for a solar cell of the present invention
  • Figure 2 is a process diagram showing a method for manufacturing a silicon substrate for a solar cell according to the present invention
  • Figures 3 to 5 is a microwire height of 0.7 ⁇ m
  • SEM pictures showing AZO deposition of silicon substrates having a microwire structure with a width of 2 to 6 ⁇ m and a space of 6 ⁇ m and an electron beam of 2 KeV
  • FIGS. 9 to 11 are 0.7 ⁇ m in height and 2 to 6 in width of the micro wire.
  • microwire spacing 6 ⁇ m 12 to 14 are graphs showing the Hall effect measurement results according to the irradiation time of 3KeV electron beams of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of the micro wires.
  • FIGS. 15 to 17 are graphs showing the reflectance of irradiation with a 2KeV electron beam of a silicon substrate having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 to 6 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of the microwire, and FIGS. 18 to 20 It is a graph which shows the reflectance of the board
  • the silicon substrate for solar cell is characterized by depositing AZO on the silicon substrate of the microwire structure, gap filling the AZO between the microwires, and irradiating an electron beam. It is about.
  • the silicon substrate 100 is formed by forming a pn junction by doping an n-type impurity 130 to a p-type silicon substrate 120, and the silicon substrate 100 protrudes and forms a microwire.
  • the area in which the bond is formed can be widened, which can be made larger by increasing the density and aspect ratio of the wire.
  • an aluminum back surface (Al-BSF; aluminum back-surfacefield) 110 is formed by doping aluminum on the back surface of the p-type silicon substrate 120 that is not doped with the n-type impurity 130 of the silicon substrate 100.
  • Al-BSF aluminum back-surfacefield
  • Formation of the aluminum backside field 110 is a method of improving efficiency of silicon solar cells, and a potential difference is generated by high concentration doping on the back surface of a p-type silicon substrate of a silicon substrate used in the solar cell, and a minority carrier moves to the rear surface. This will slow down the rear recombination rate. Therefore, the open voltage may increase and the curve factor may increase.
  • the height (h of FIG. 1), the width (w) of FIG. 1, and the spacing between microwires (s of FIG. 1) of the microwire of the silicon substrate 100 are not limited in a micro unit, but are not limited to the microwire. It is preferable that the height h is 0.5 to 1.0 mu m, the width is 1.5 to 6 mu m, and the spacing between the microwires is 2 to 6 mu m.
  • the AZO 200 which is deposited for gap filling on the silicon substrate 100, is a transparent conducting oxide (TCO), and is formed of a silicon substrate for a solar cell in which AZO is deposited on a silicon substrate having no microwires.
  • TCO transparent conducting oxide
  • the AZO 200 may be formed by depositing a thickness of 0.2 to 1.0 ⁇ m.
  • the specific resistance can be lowered by irradiating an electron beam onto the silicon substrate on which the AZO 200 is deposited, because the crystal grain size of the AZO 200 of the silicon substrate is increased by irradiating the electron beam.
  • the silicon substrate for a solar cell of the present invention includes a microstructured silicon substrate manufacturing step of manufacturing a silicon substrate with a microwire protruding at a predetermined interval on the flat base surface as shown in Figure 2; A gap filling step of depositing AZO on the microstructured silicon substrate to gap fill the microwires; And an electron beam irradiation step of irradiating an electron beam to the silicon substrate gap-filled between the microwires.
  • the microstructured silicon substrate 100 may be manufactured by forming a micro wire using an etching method as shown in FIG. 3, and the etching method may include an electrochemical etching method, a solution etching method, and a metal catalyst etching method. It may be made of any one selected from the group.
  • the microstructured silicon substrate 100 may be manufactured by forming an aluminum backside electric field 110 on the back surface of the p-type silicon substrate 120 which is formed of a pn junction and is not doped with the n-type impurity 130.
  • the height (h), width (w) of the microwires of the silicon substrate 100, the distance (s) between the microwires are not limited in a micro unit, but the height (h) of the microwires is 0.5 to 1.0 It will be preferred that the thickness is 1.5-6 ⁇ m, and the spacing between the microwires is 2-6 ⁇ m.
  • the DC sputtering method, the RF sputtering method, the chemical vapor deposition method, the pulsed laser deposit method, the activated reactive evaporation method It may be prepared using any one selected from (ARE; Active Reactive Evaporation), and it may be preferable to use a DC sputtering method or an RF sputtering method.
  • the AZO deposited for gap filling on the silicon substrate 100 may be formed by depositing to a thickness of 0.2 to 1.0 ⁇ m.
  • the electron beam irradiation in the electron beam irradiation step is to reduce the specific resistance by increasing the grain size of the AZO (200) of the silicon substrate as described above, the intensity of the electron beam can be irradiated with 1 to 4keV, time 50 to 450 seconds. It would be desirable to irradiate with an intensity of 2keV.
  • the height (h) of the microwires is about 0.7, the spacing (s) between the microwires is formed to be 6 mu m, and the widths (w) of the micro wires are 2, 4, and 6 mu m by etching on the p-type silicon substrate.
  • a silicon substrate was formed by forming a pn junction by doping n-type impurities, and aluminum was doped on the back surface of the p-type silicon substrate which was not doped with n-type impurities.
  • AZO was deposited on the silicon substrate on which the microwires were formed by using a sputter.
  • Figures 3 to 5 (a) is a substrate before the deposition of AZO in the silicon substrate fabrication of the solar cell of the microwire structure, (b) is a substrate without depositing AZO and irradiated with an electron beam, (c) is an electron beam (D) is a board
  • FIG. 3 is an SEM image showing AZO deposition and 2KeV electron beam irradiation of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of a micro wire.
  • FIG. 4 is a SEM photograph showing AZO deposition and 2KeV electron beam irradiation of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 4 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of the micro wires.
  • FIG. 5 is an SEM image showing AZO deposition and 2KeV electron beam irradiation of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 6 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of the micro wires.
  • 3 to 5 (a) is a transition substrate for depositing AZO in the manufacture of a silicon substrate for a solar cell of the microwire structure, (b) is a substrate without depositing AZO and irradiated with an electron beam, (c) is an electron beam Is a substrate irradiated with an electron beam for 60 seconds, (d) is a substrate irradiated with an electron beam for 180 seconds, (e) is a substrate irradiated with an electron beam for 300 seconds, and (f) is a substrate irradiated with an electron beam for 420 seconds.
  • FIG. 6 is a SEM photograph showing AZO deposition and 3KeV electron beam irradiation of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of a micro wire.
  • FIG. 7 is a SEM photograph showing AZO deposition and 3KeV electron beam irradiation of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 4 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of a micro wire.
  • FIG. 8 is an SEM image showing AZO deposition and 3KeV electron beam irradiation of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 6 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of the micro wires.
  • the Hall effect is a phenomenon in which electromotive force is generated in a direction perpendicular to the current and the magnetic field when a current is applied to the magnetic field in a direction perpendicular to each other, and shows carrier density, mobility and resistance according to the electron beam irradiation time.
  • 9 to 11 are graphs showing Hall effect measurement results according to the time of irradiation of 2KeV electron beams of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 to 6 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of a micro wire.
  • 9 is a width 2 ⁇ m
  • FIG. 10 is a width 4 ⁇ m
  • FIG. 11 is a graph showing the Hall effect measurement results having a width of 6 ⁇ m.
  • 12 to 14 are graphs showing a Hall effect measurement result according to a time of irradiation of an electron beam of 3 KeV of silicon substrates having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of the micro wires.
  • 13 is a graph showing a Hall effect measurement result having a width of 2 m, a width of 4 m, and a width of 6 m.
  • the spectrophotometer measures the wavelength at which light is absorbed to the maximum for each molecule.
  • the reflectance value is expressed in%, and the average value is the average value of the reflectance values of 300 to 1800 nm, which is the total value of the wavelength.
  • 15 to 17 are graphs showing reflectances of a 2KeV electron beam of a silicon substrate having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 to 6 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of a micro wire; 10 is a graph showing the reflectivity of 4 ⁇ m in width and 6 ⁇ m in width.
  • 18 to 20 are graphs showing the reflectivity of a substrate irradiated with a 3KeV electron beam of a silicon substrate having a microwire structure having a height of 0.7 ⁇ m, a width of 2 to 6 ⁇ m, and a thickness of 6 ⁇ m of the microwire; 13 is a graph showing reflectivity of 4 ⁇ m in width and 6 ⁇ m in width.
  • the substrate irradiated with the electron beam of the present invention can be seen that the reflectivity of the sunlight is very low compared to the substrate without the AZO deposition.

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  • Photovoltaic Devices (AREA)
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Abstract

본 발명은 태양전지용 실리콘 기판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 에 관한 것으로, AZO 갭 충전을 통하여 태양광의 반사도를 낮추고, 전자빔 조사를 통해 전기적 특성인 비저항을 낮춰 효율을 극대화하고 실리콘 태양전지에 적용된 AZO의 전기적 특성을 향상할 수 있는 태양전지용 실리콘 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

태양전지용 실리콘 기판 및 이의 제조방법
본 발명은 태양전지용 실리콘 기판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, AZO 갭 충전을 통하여 태양광의 반사도를 낮추고, 전자빔 조사를 통해 전기적 특성인 비저항을 낮춰 효율을 극대화하고 실리콘 태양전지에 적용된 AZO의 전기적 특성을 향상할 수 있는 태양전지용 실리콘 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
현재 기후변화 협약에 의한 온실 가스 감축 의무가 가속화되고 있으며, 이에 따른 이산화탄소 시장의 활성화가 되고 있어 신재생에너지 분야의 관심이 고조되고 있다.
신재생에너지의 종류는 태양광, 풍력, 바이오매스, 지열, 수력, 조력 등 다양하다. 그 중 태양전지는 가장 성장이 기대되는 에너지 중 하나로 무한청정 에너지원인 태양빛을 이용하여 전기를 생산하는 시스템으로, 직접적으로 빛을 전기로 바꿔주는 태양전지가 그 핵심에 있다.
또한, 태양전지는 발전 원가가 하락하는 유일한 전력원이며, 발전소를 건설할 필요가 없고 유비 보수비용 이외의 비용이 들지 않으며, 원자력 에너지와 다르게 안전한 에너지이고, 친환경 에너지이다.
태양전지의 종류는 쉽게 볼 수 있는 결정형 태양 전지부터 박막형 태양전지 CIGS,차세대 태양전지인 DSSC까지 다양한 종류의 태양 전지들이 존재한다.
실리콘 박막 태양 전지는, 가장 처음으로 개발되어 보급되기 시작한 비정질 실리콘(amorphous, a-Si:H) 태양전지와, 광 흡수 효율을 향상시키기 위한 미세 결정 실리콘 (microcrystalline silicon, μc-Si:H) 태양 전지 등을 포함한다.
태양전지용 기판은 하나의 반도체 단결정을 아주 얇은 층을 경계로 하여 한쪽은 p형 반도체, 다른 한쪽은 n형의 반도체가 되도록 만들 수 있다. 이것은 양극과 음극의 반도체가 만나는 영역, 즉 p형 반도체와 n형 반도체가 만나는 영역으로 p-n 접합을 형성하고 p형 부분에 정전압, n형 부분에 부전압을 걸어 전류를 흐르도록 한 형태를 말한다. 그 경계면인 p-n 접합의 정류 현상 등 특이한 성질을 다이오드나 트랜지스터 등 많은 반도체 장치에 사용하고 있다.
지금까지는 태양전지를 이용하는데에 있어, 투명 전도성 산화물(TCO; Transparent Conducting Oxide)로 우수한 전기적 비저항 및 높은 투과도를 지닌 미량의 주석(Sn)이 인듐산화물(In2O3)에 포함된 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; 이하, 'ITO'라고 함) 박막을 주로 사용하여 왔다. 그러나 원료 물질인 인듐이 매우 고가이며 매장량이 한정되어있어 ITO 투명 전도성 박막을 대체하기 위해 원료 가격이 저렴하고 적외선 및 가시광선 영역에서의 투과성 및 전기 전도성과 플라즈마에 대한 내구성이 우수한 ZnO계 박막을 사용하였다. 그러나 ZnO계 박막은 대기 중에 장시간 노출되는 경우 산소의 영향으로 전기적 성질의 변화가 발생하고, 고온 분위기에서 안정하지 못한 단점이 있어, 이를 보완하기 위해 최근에는 가시광 영역에서의 높은 투광성(Optical transmittance), 비교적 낮은 전기비저항(Electrical resistivity), 수소 플라즈마에 강한 화학적 안정성(Chemical stability)을 갖는다고 알려진 ZnO에 소량의 알루미늄이 도핑된 산화아연(Al doped ZnO; 이하, 'AZO'라고 함) 박막을 사용하게 되었다.
일반적으로 AZO와 같은 투명전극소재의 가시광 투과도와 전기저항은 증착장비와 기판온도 등과 같은 제막 조건에 따라서 달라진다. AZO를 기본으로 하는 투명전극의 제조 방법으로는 화학기상증착법(Chemical vapor deposition), DC와 RF 스퍼터링, 활성화 반응성 증발법(ARE;Activated Reactive Evaporation) 등이 이용되고 있으며, RF 스퍼터링 기술이 우수한 전기전도도를 구현할 수 있는 최적의 증착법으로 알려져 있으나, 그 최적의 제조 조건에 대한 체계적인 보고가 없는 실정이다.
특히, 실리콘을 재료로 하는 태양전지의 경우, 보다 많은 빛이 태양전지의 실리콘 내부로 흡수되어야 한다. 실리콘은 고효율 박막 태양전지의 소재인 카드뮴이나 텔루라이드보다 쉽게 얻을 수 있는 장점이 있지만, 굴절률이 상대적으로 커, 입사된 빛의 20~30％ 는 전하를 생성시키지 못하고 다시 반사하는 문제점이 있었다. 이러한 빛의 반사를 줄이는 방법으로는 반사방지층 또는 텍스쳐링(texturing) 방법이 알려져 있으나, 보다 효율적으로 태양전지의 표면에서의 빛의 반사를 감소시키는 방법이 계속되어 요구되어지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 마이크로 구조의 실리콘 기판에 AZO 증착을 하고 갭 충전이 되도록하여 반사도를 낮추는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 마이크로 구조의 실리콘 태양전지에 스퍼터를 통해 AZO를 증착한 후 전자빔을 조사하여 전기적 특성을 향상시키는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 마이크로 와이어 구조의 태양전지용 실리콘 기판에 있어서, 상기 마이크로 와이어 구조의 실리콘 기판상에 AZO를 증착하여 상기 마이크로 와이어 사이를 상기 AZO로 갭 충전하고 전자빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판을 제공한다.
또한, 상기 실리콘 기판은 p형 실리콘 기판에 n형 불순물을 도핑하여 p-n 접합을 이루어 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판을 제공한다.
또한, 상기 실리콘 기판의 p층에 알루미늄을 도핑하여 알루미늄 후면전계(Al-BSF; aluminum back-surfacefield)가 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판을 제공한다.
또한, 상기 실리콘 기판의 마이크로 와이어의 높이가 0.5 내지 1.0㎛이고, 폭이 1.5 내지 6㎛이며, 마이크로 와이어 사이의 간격이 2~6㎛인 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판을 제공한다.
또한, 상기 AZO는 0.2 내지 1.0㎛의 두께로 증착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판을 제공한다.
또한, 상기 전자빔의 세기는 1 내지 4keV, 시간은 50 내지 450초로 조사되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판을 제공한다.
또한, 본 발명은 태양전지용 실리콘 기판의 제조방법에 있어서, 평탄한 베이스 상면에 정해진 간격으로 마이크로 와이어가 돌출 형성되어 있는 실리콘 기판을 제조하는 마이크로구조 실리콘 기판 제조단계; 상기 마이크로구조 실리콘 기판에 AZO를 증착하여 상기 마이크로 와이어 사이를 갭 충전하는 갭 충전단계; 및 상기 마이크로 와이어 사이를 갭 충전한 실리콘 기판에 전자빔을 조사하는 전자빔 조사단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 마이크로구조 실리콘 기판의 마이크로 와이어는 식각법을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 마이크로구조 실리콘 기판은 p형 실리콘 기판과 n형 실리콘 기판이 p-n 접합을 이루어 제조되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 마이크로구조 실리콘 기판의 p층에 알루미늄을 도핑하여 알루미늄 후면전계(Al-BSF; aluminum back-surfacefield)를 형성하여 제조하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 마이크로구조 실리콘 기판의 마이크로 와이어의 높이가 0.5 내지 1.0㎛이고, 폭이 1.5 내지 6㎛이며, 마이크로 와이어 사이의 간격이 2~6㎛로 제조하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 갭 충전단계에서 마이크로구조 실리콘 기판에 AZO를 증착하는 방법으로는 DC 스퍼터링법, RF 스퍼터링법, 화학 기상 증착법(Chemical vapor deposition), 펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Depositon), 활성화 반응성 증발법(ARE;Activated Reactive Evaporation) 중 선택되는 어느 하나를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 갭 충전단계에서 증착된 AZO는 0.2 내지 1.0㎛의 두께로 증착되어 제조되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 전자빔의 세기는 1 내지 4keV, 시간은 50 내지 450초로 조사되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법을 제공한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 태양전지용 실리콘 기판은 상기 실리콘 기판의 마이크로 와이어 사이를 AZO로 갭 충전하여 태양광의 반사도를 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, AZO로 갭 충전된 마이크로구조를 갖는 실리콘 기판에 전자빔을 조사함으로써 전기적 특성인 비저항을 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 반사도와 비저항을 낮춘 실리콘 기판을 이용하여 전기적 특성이 현저하게 향상되면서도 가격을 낮춘 합리적인 태양전지를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 태양전지용 실리콘 기판의 일실시예를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지용 실리콘 기판의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 3 내지 5는 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 AZO 증착 및 2KeV의 전자빔을 조사 상태를 나타낸 SEM 사진이다.
도 6 내지 8은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 AZO 증착 및 3KeV의 전자빔을 조사 상태를 나타낸 SEM 사진이다.
도 9 내지 11은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 2KeV의 전자빔을 조사한 시간에 따른 홀 효과 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 12 내지 14는 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 3KeV의 전자빔을 조사한 시간에 따른 홀 효과 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 15 내지 17은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판의 2KeV의 전자빔을 조사에 따른 반사도를 나타낸 그래프이다.
도 18 내지 20은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판의 3KeV의 전자빔을 조사한 기판의 반사도를 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명의 태양전지용 실리콘 기판의 일실시예를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양전지용 실리콘 기판의 제조방법을 나타낸 공정도이며, 도 3 내지 5는 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 AZO 증착 및 2KeV의 전자빔을 조사 상태를 나타낸 SEM 사진이고, 도 6 내지 8은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 AZO 증착 및 3KeV의 전자빔을 조사 상태를 나타낸 SEM 사진이며, 도 9 내지 11은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 2KeV의 전자빔을 조사한 시간에 따른 홀 효과 측정 결과를 나타낸 그래프이고, 도 12 내지 14는 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 3KeV의 전자빔을 조사한 시간에 따른 홀 효과 측정 결과를 나타낸 그래프이며, 도 15 내지 17은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판의 2KeV의 전자빔을 조사에 따른 반사도를 나타낸 그래프이고, 도 18 내지 20은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판의 3KeV의 전자빔을 조사한 기판의 반사도를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 마이크로 와이어 구조의 태양전지용 실리콘 기판에 있어서, 상기 마이크로 와이어 구조의 실리콘 기판상에 AZO를 증착하여 상기 마이크로 와이어 사이를 상기 AZO로 갭 충전하고 전자빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판에 관한 것이다.
도 1에서와 같이 상기 실리콘 기판(100)은 p형 실리콘 기판(120)에 n형 불순물(130)을 도핑하여 p-n 접합을 이루어 형성된 것으로, 상기 실리콘 기판(100)이 마이크로 와이어를 돌출 형성하여 p-n 접합이 형성되는 면적을 넓힐 수 있으며, 상기 면적은 와이어의 밀도와 종횡비를 높임으로써 더 커질 수 있다.
또한 상기 실리콘 기판(100)의 n형 불순물(130)을 도핑하지 않은 p형 실리콘 기판(120)의 이면에 알루미늄을 도핑하여 알루미늄 후면전계(Al-BSF; aluminum back-surfacefield)(110)가 형성될 수 있다. 상기 알루미늄 후면전계(110) 형성은 실리콘 태양전지의 효율을 개선하는 방법으로, 상기 태양전지에 사용되는 실리콘 기판의 p형 실리콘 기판의 후면에 고농도 도핑을 해줌으로써 전위차가 생기고 소수 캐리어가 후면으로 이동하는 것을 방해하여 후면 재결합 속도를 낮춰준다. 따라서 개방전압이 상승하고 곡선인자도 증가할 수 있다.
상기 실리콘 기판(100)의 마이크로 와이어의 높이(도 1의 h), 폭(도 1의 w), 마이크로 와이어 사이의 간격(도 1의 s)은 마이크로 단위 내에 한해서 크게 제한되지 않으나, 마이크로 와이어의 높이(h)가 0.5 내지 1.0㎛이고, 폭이 1.5 내지 6㎛이며, 마이크로 와이어 사이의 간격이 2~6㎛인 것이 바람직할 것이다.
상기 실리콘 기판(100)의 상부에 갭 충전을 하기 위해 증착시키는 AZO(200)는 투명 전도성 산화물(TCO; Transparent Conducting Oxide)로써, 마이크로 와이어를 갖지 않는 실리콘 기판에 AZO를 증착한 태양전지용 실리콘 기판의 경우, 상기 실리콘 기판과 AZO의 계면에서 생성된 전자들이 손실될 수 있으나, 본 발명의 마이크로 와이어를 갖는 실리콘 기판(100)에 AZO(200)을 증착할 경우, 빛에 의해 생성된 캐리어의 수집을 높일 수 있다. 또한 상기 마이크로 와이어를 갖지 않는 실리콘 기판에 비하여 상기 캐리어의 재결합을 최소화할 수 있을 것이다.
상기 AZO(200)는 0.2 내지 1.0㎛의 두께로 증착되어 형성되는 것이 바람직할 것이다.
상기 AZO(200)가 증착된 실리콘 기판에 전자빔을 조사하여 비저항을 낮출 수 있는데, 이는 상기 전자빔을 조사함으로써 상기 실리콘 기판의 AZO(200)의 결정입도가 커지기 때문이다.
본 발명의 태양전지용 실리콘 기판은 도 2에서 나타낸 바와 같이 평탄한 베이스 상면에 정해진 간격으로 마이크로 와이어가 돌출 형성되어 있는 실리콘 기판을 제조하는 마이크로구조 실리콘 기판 제조단계; 상기 마이크로구조 실리콘 기판에 AZO를 증착하여 상기 마이크로 와이어 사이를 갭 충전하는 갭 충전단계; 및 상기 마이크로 와이어 사이를 갭 충전한 실리콘 기판에 전자빔을 조사하는 전자빔 조사단계를 포함하여 제조할 수 있다.
상기 마이크로구조 실리콘 기판(100)은 도 3에 나타난 바와 같이 식각법을 이용하여 마이크로 와이어를 형성하여 제조될 수 있으며, 상기 식각법은 전기화학 식각법, 용액식각법, 및 금속촉매 식각법으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 마이크로구조 실리콘 기판(100)은 상기에서 설명한 바와 같이 p-n 접합을 이루고 n형 불순물(130)을 도핑하지 않은 p형 실리콘 기판(120)의 이면에 알루미늄 후면전계(110)를 이루어 제조할 수 있다. 또한 상기 실리콘 기판(100)의 마이크로 와이어의 높이(h), 폭(w), 마이크로 와이어 사이의 간격(s)은 마이크로 단위 내에 한해서 크게 제한되지 않으나, 마이크로 와이어의 높이(h)가 0.5 내지 1.0㎛이고, 폭이 1.5 내지 6㎛이며, 마이크로 와이어 사이의 간격이 2~6㎛인 것이 바람직할 것이다.
상기 갭 충전단계에서 마이크로구조 실리콘 기판(100)에 AZO를 증착하는 방법으로는 DC 스퍼터링법, RF 스퍼터링법, 화학 기상 증착법(Chemical vapor deposition), 펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Depositon), 활성화 반응성 증발법(ARE;Activated Reactive Evaporation) 중 선택되는 어느 하나를 이용하여 제조할 수 있으며, DC 스퍼터링법 또는 RF 스퍼터링법을 사용하는 것이 바람직할 것이다.
상기 실리콘 기판(100)의 상부에 갭 충전을 하기 위해 증착시키는 AZO는 상기에서 설명한 바와 같이 0.2 내지 1.0㎛의 두께로 증착되어 형성되는 것이 바람직할 것이다.
상기 전자빔 조사단계에서 전자빔 조사는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 실리콘 기판의 AZO(200)의 결정입도를 키워 비저항을 낮추기 위함이며, 상기 전자빔의 세기는 1 내지 4keV, 시간은 50 내지 450초로 조사될 수 있으며, 2keV의 세기로 조사하는 것이 바람직할 것이다.
이하 본 발명에 따른 태양전지용 실리콘 기판의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.
마이크로 와이어 구조의 태양전지용 실리콘 기판 제조
p형 실리콘 기판에 식각법을 이용하여 마이크로 와이어의 높이(h)가 약 0.7이고, 마이크로 와이어 사이의 간격(s)이 6㎛로 형성하고 마이크로 와이어의 폭(w)은 2, 4, 6㎛인 마이크로 와이어를 각각 형성한 후, n형 불순물을 도핑하여 p-n 접합을 이루는 실리콘 기판을 제조하고, 상기 실리콘 기판의 n형 불순물을 도핑하지 않은 p형 실리콘 기판의 이면에 알루미늄을 도핑하였다.
상기 마이크로 와이어를 형성한 실리콘 기판에 스퍼터를 이용하여 AZO를 증착하였다.
실시예 1
상기 마이크로 와이어 구조의 태양전지용 실리콘 기판 제조에서 제조된 마이크로 와이어의 폭(w)이 2, 4, 6㎛를 갖는 태양전지용 실리콘 기판에 DC power 2keV의 전자빔을 60, 180, 300, 420초간 각각 조사하였다.
도 3 내지 도 5의 (a)는 상기 마이크로 와이어 구조의 태양전지용 실리콘 기판 제조에서 AZO를 증착하기 전의 기판이며, (b)는 AZO를 증착하고 전자빔을 조사하지 않은 기판이고, (c)는 전자빔을 60초간 조사한 기판이며, (d)는 전자빔을 180초간 조사한 기판이며,(e)는 전자빔을 300초간 조사한 기판이며, (f)는 전자빔을 420초간 조사한 기판이다.
도 3은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 AZO 증착 및 2KeV의 전자빔을 조사 상태를 나타낸 SEM 사진이다.
도 4는 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 4㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 AZO 증착 및 2KeV의 전자빔을 조사 상태를 나타낸 SEM 사진이다.
도 5는 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 AZO 증착 및 2KeV의 전자빔을 조사 상태를 나타낸 SEM 사진이다.
도 3 내지 도 5의 (a)는 상기 마이크로 와이어 구조의 태양전지용 실리콘 기판 제조에서 AZO를 증착하기 전이 기판이며, (b)는 AZO를 증착하고 전자빔을 조사하지 않은 기판이고, (c)는 전자빔을 60초간 조사한 기판이며, (d)는 전자빔을 180초간 조사한 기판이며,(e)는 전자빔을 300초간 조사한 기판이며, (f)는 전자빔을 420초간 조사한 기판이며
실시예 2
상기 마이크로 와이어 구조의 태양전지용 실리콘 기판 제조에서 제조된 마이크로 와이어의 폭(w)이 2, 4, 6㎛를 갖는 태양전지용 실리콘 기판에 DC power 3keV의 전자빔을 60, 180, 300, 420초간 각각 조사하였다.
도 6 내지 도 8의 (a)는 상기 마이크로 와이어 구조의 태양전지용 실리콘 기판 제조에서 AZO를 증착하기 전의 기판이며, (b)는 AZO를 증착하고 전자빔을 조사하지 않은 기판이고, (c)는 전자빔을 60초간 조사한 기판이며, (d)는 전자빔을 180초간 조사한 기판이며,(e)는 전자빔을 300초간 조사한 기판이며, (f)는 전자빔을 420초간 조사한 기판이다.
도 6은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 AZO 증착 및 3KeV의 전자빔을 조사 상태를 나타낸 SEM 사진이다.
도 7은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 4㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 AZO 증착 및 3KeV의 전자빔을 조사 상태를 나타낸 SEM 사진이다.
도 8은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 AZO 증착 및 3KeV의 전자빔을 조사 상태를 나타낸 SEM 사진이다.
◈ 실리콘기판 물성평가
1. Hall effect 측정
(1) 평가방법
홀 효과(Hall effect)는 전류를 직각방향으로 자계를 가했을 때 전류와 자계에 직각인 방향으로 기전력이 발생하는 현상으로, 전자빔 조사시간에 따른 캐리어 밀도, 이동성과 저항력을 나타낸 것이다.
(2) 결과
도 9 내지 11은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 2KeV의 전자빔을 조사한 시간에 따른 홀 효과 측정 결과를 나타낸 그래프로 도 9는 폭 2㎛, 도 10은 폭 4㎛, 도 11은 폭 6㎛의 홀 효과 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 12 내지 14는 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판들의 3KeV의 전자빔을 조사한 시간에 따른 홀 효과 측정 결과를 나타낸 그래프로 도 12는 폭 2㎛, 도 13은 폭 4㎛, 도 14은 폭 6㎛의 홀 효과 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
상기 그래프를 통해서 알 수 있듯이 전자빔 조사 시간을 늘리면 비저항이 낮아지는 것을 확인할 수 있으며, 일정 시간이 지나면 포화(saturation) 되어 비저항값이 일정 이하까지는 낮아지지 않는다는 것을 확인 할 수 있다.
2. 분광분석법
(1) 평가방법
분광광도계를 이용하여 분자마다 빛을 최대로 흡수하는 파장을 측정하는 것으로 반사도 값은 % 단위로 나타내며, 평균값은 파장의 전체 값인 300~1800nm의 반사도 값을 평균한 값이다.
(2) 결과
도 15 내지 17은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판의 2KeV의 전자빔을 조사에 따른 반사도를 나타낸 그래프로 도 9는 폭 2㎛, 도 10은 폭 4㎛, 도 11은 폭 6㎛의 반사도를 나타낸 그래프이다.
도 18 내지 20은 마이크로 와이어의 높이 0.7㎛, 폭 2~6㎛, 마이크로 와이어의 간격 6㎛의 마이크로 와이어 구조를 갖는 실리콘 기판의 3KeV의 전자빔을 조사한 기판의 반사도를 나타낸 그래프로 도 12는 폭 2㎛, 도 13은 폭 4㎛, 도 14은 폭 6㎛의 반사도를 나타낸 그래프이다
상기 도 15 내지 20을 통해 알 수 있듯이 본 발명의 전자빔을 조사한 기판은 AZO를 증착하지 않은 기판에 비해 태양광의 반사도가 매우 낮을 것을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 마이크로 와이어 구조의 태양전지용 실리콘 기판에 있어서,
    상기 마이크로 와이어 구조의 실리콘 기판상에 AZO를 증착하여 상기 마이크로 와이어 사이를 상기 AZO로 갭 충전하고 전자빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 기판은 p형 실리콘 기판에 n형 불순물을 도핑하여 p-n 접합을 이루어 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판.
  3. 제1항 내지 2항에 있어서,
    상기 실리콘 기판의 p층에 알루미늄을 도핑하여 알루미늄 후면전계(Al-BSF; aluminum back-surfacefield)가 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 기판의 마이크로 와이어의 높이가 0.5 내지 1.0㎛이고, 폭이 1.5 내지 6㎛이며, 마이크로 와이어 사이의 간격이 2~6㎛인 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 AZO는 0.2 내지 1.0㎛의 두께로 증착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판.
  6. 태양전지용 실리콘 기판의 제조방법에 있어서,
    평탄한 베이스 상면에 정해진 간격으로 마이크로 와이어가 돌출 형성되어 있는 실리콘 기판을 제조하는 마이크로구조 실리콘 기판 제조단계;
    상기 마이크로구조 실리콘 기판에 AZO를 증착하여 상기 마이크로 와이어 사이를 갭 충전하는 갭 충전단계; 및
    상기 마이크로 와이어 사이를 갭 충전한 실리콘 기판에 전자빔을 조사하는 전자빔 조사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 마이크로구조 실리콘 기판의 마이크로 와이어는 식각법을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 마이크로구조 실리콘 기판은 p형 실리콘 기판과 n형 실리콘 기판이 p-n 접합을 이루어 제조되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 마이크로구조 실리콘 기판의 p층에 알루미늄을 도핑하여 알루미늄 후면전계(Al-BSF; aluminum back-surfacefield)를 형성하여 제조하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 마이크로구조 실리콘 기판의 마이크로 와이어의 높이가 0.5 내지 1.0㎛이고, 폭이 1.5 내지 6㎛이며, 마이크로 와이어 사이의 간격이 2~6㎛로 제조하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 갭 충전단계에서 마이크로구조 실리콘 기판에 AZO를 증착하는 방법으로는 DC 스퍼터링법, RF 스퍼터링법, 화학 기상 증착법(Chemical vapor deposition), 펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Depositon), 활성화 반응성 증발법(ARE;Activated Reactive Evaporation) 중 선택되는 어느 하나를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 갭 충전단계에서 증착된 AZO는 0.2 내지 1.0㎛의 두께로 증착되어 제조되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 전자빔의 세기는 1 내지 4keV, 시간은 50 내지 450초로 조사되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판 제조방법.
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