WO2017039056A1 - Graphite filament solar cell, direct-heating type plasma treatment apparatus for manufacturing same, manufacturing system, and manufacturing method using same - Google Patents

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최용재
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Abstract

The present invention relates to: a graphite filament solar cell; a direct-heating type plasma treatment apparatus for manufacturing the same; a manufacturing system; and a manufacturing method using the same. The system for manufacturing a graphite filament solar cell, of the present invention, comprises: an arrangement module for arranging at least one graphite filament; a direct-heating plasma treatment module for direct-heat treating the graphite filament in order to form first and second semiconductor layers on the surface of the graphite filament; an antireflective film formation module for forming an antireflective film on the directly heated graphite filament; and a second metal formation module for forming a second metal layer on the graphite film having the antireflective film formed thereon. The system for manufacturing a graphite filament solar cell by using the direct-heating type plasma treatment apparatus, of the present invention, allows, by generating plasma while directly heating a product to be treated, silicon to be stably and rapidly deposited on the surface of the product to be treated. In addition, since manufacturing is simple while manufacturing costs are saved, by directly heating a carbon fiber or a graphite filament and depositing silicon, a solar cell using a carbon fiber or a graphite filament can be produced. Furthermore, a solar cell capable of being used even at extreme temperatures is provided by using a heat resistant graphite filament.

Description

흑연필라멘트 태양전지, 이를 제조하기 위한 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치, 제조 시스템 및 이를 이용한 제조방법Graphite filament solar cell, plasma processing apparatus of direct heating method for manufacturing same, manufacturing system and manufacturing method using same
본 발명은 태양전지에 관한 것으로, 구체적으로는 흑연필라멘트을 이용한 다방면에서 태양에너지 효율을 갖는 고효율의 태양전지, 그 제조 시스템, 이에 관한 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell, and more particularly, to a highly efficient solar cell having solar energy efficiency in various aspects using graphite filament, a manufacturing system thereof, a manufacturing apparatus, and a method thereof.
태양전지 세계시장은 벌크 실리콘 기반의 태양전지가 95% 이상을 차지하고 있으며, 주로 대규모 태양광 발전시설에 이용되고 있다. 하지만, 태양전지가 사용될 수 있는 제품의 범위는 대규모 태양광 발전에서부터 소형 전자기기에 이르기까지 매우 다양하기 때문에, 건물 외벽 또는 유리 창호와 같은 건자재 용도 및 이동발전 용도 등에도 적합한 태양전지까지 용도 맞춤형 태양전지 기술개발이 필요하다. In the solar cell world market, bulk silicon-based solar cells account for more than 95%, and are mainly used in large-scale solar power generation facilities. However, the range of products that solar cells can be used varies from large-scale photovoltaic power generation to small electronic devices, so that solar cells suitable for building materials such as building exterior walls or glass windows and mobile power generation applications can be customized. Development of battery technology is necessary.
태양 에너지와 같은 무공해 청정에너지를 석탄, 석유 등의 화학 연료 대신 새로운 에너지원으로 이용하려는 연구는 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 이 중 태양전지는 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 전환 시키는 장치이다. 태양전지의 원리를 설명하자면, p형과 n형의 반도체를 접합시킨 구조를 갖는 pn 접합형 반도체인 태양 전지를 광에 노출 시키면 전자와 정공이 생성되고, 이렇게 생성된 전자와 정공이 전극으로 이동하며 기전력이 발생되어 광발전이 일어나게 된다. 이러한 태양전지는 그 소재에 따라 크게 실리콘계 태양전지 및 화합물 반도체계 태양전지로 나눌 수 있다. Research into using clean and clean energy such as solar energy as a new energy source instead of chemical fuels such as coal and petroleum is being actively conducted worldwide. Of these, solar cells are devices that convert solar energy directly into electrical energy. To explain the principle of the solar cell, when a solar cell, a pn junction type semiconductor having a structure in which p-type and n-type semiconductors are bonded to light, electrons and holes are generated, and the electrons and holes are thus moved to the electrode. And electromotive force is generated and photovoltaic generation occurs. Such solar cells can be broadly divided into silicon based solar cells and compound semiconductor based solar cells.
실리콘계 태양전지는 주로 건식 태양전지라 불리우는 단결정 실리콘이 주로 사용되고 있는데, 가장 큰 장점은 박막형 태양전지로 제조될 수 있다는 것이다. 그러나 가격면에서 항공, 우주산업 같은 경우가 아니면 경쟁력을 갖추지 못한면이 있다. 따라서 상대적으로 제조원가가 저렴한 비정질 실리콘계 태양전지 또는 다결정질 실리콘계 태양전지의 사용이 증가하고 있지만, 단결정 실리콘에 비하여 광전환효율이 낮은 단점이 있다. 또한 실리콘계 태양전지의 전반적인 문제점은 일면만 사용하여 태양광을 받아들이는 방향의 제약이 있다.Silicon-based solar cells are mainly used single crystal silicon, called dry solar cells, the biggest advantage is that it can be manufactured as a thin film solar cell. However, in terms of price, there is a side that is not competitive except in the case of aviation and aerospace industry. Therefore, although the use of amorphous silicon solar cells or polycrystalline silicon solar cells, which are relatively inexpensive to manufacture, is increasing, there is a disadvantage that the light conversion efficiency is lower than that of single crystal silicon. In addition, the overall problem of the silicon-based solar cell has a limitation in the direction of receiving sunlight using only one surface.
한편, CuInSe2, CdTe, GaAs와 그와 연계된 유도체로 이루어진 화합물 반도체계 태양전지는 우수한 전지 특성에 비하여 고비용, 저효율, 저안정성의 문제가 있어 다양한 범위에 사용하기 어려운 점이 있다.On the other hand, compound semiconductor solar cells composed of CuInSe2, CdTe, GaAs and derivatives connected thereto have problems of high cost, low efficiency, and low stability compared to excellent battery characteristics, making it difficult to use them in various ranges.
이와 같이 다수의 해결 과제를 안고 있는 태양 전지 분야 중 최근 각광받고 있는 태양 전지로서, 저가, 환경친화적, 용이한 제조 공정, 안정성 등의 장점을 갖는 습식 태양 전지가 있다. As a solar cell that has recently been in the spotlight in the solar cell field that has a number of challenges, there is a wet solar cell having the advantages of low cost, environmentally friendly, easy manufacturing process, stability and the like.
습식 태양 전지는 반도체 전극과 전해액으로 구성되어 있는데, n형 반도체인 단결정 TiO2 전극과 Pt 전극의 조합형 태양 전지가 있다. 습식 태양 전지의 단결정 TiO2 표면에 빛을 조사하면 전자가 여기되어 전도대로 옮겨간 다음, 리드선을 통하여 백금 전극에 도달하면 프로톤과 반응하여 수소를 발생시킨다. 전자대의 정공은 TiO2 표면에서 물 분자로부터 전자를 빼앗아 소멸되면서 산소를 발생한다. 이 때 물을 분해하는 대신에 외부 회로의 저항을 매개로 하면 전기 에너지를 발생시킬 수 있게 되는 것이다. The wet solar cell is composed of a semiconductor electrode and an electrolyte, and there is a combination solar cell of a single crystal TiO 2 electrode and a Pt electrode which is an n-type semiconductor. When light is irradiated onto a single crystal TiO 2 surface of a wet solar cell, electrons are excited and transferred to a conduction band, and when they reach a platinum electrode through a lead wire, they react with protons to generate hydrogen. Holes in electron bands deprive electrons from water molecules on the surface of TiO2, causing oxygen to disappear. In this case, instead of decomposing water, electric resistance can be generated through the resistance of an external circuit.
이와 같은 반도체로 만들어진 습식 태양 전지는 밴드 갭 에너지(band gap energy, Eg)를 흡수하는 경우 캐리어가 증가하여 전류를 생산하지만, 에너지 갭보다 작은 에너지의 빛은 이용할 수는 없다. 따라서 밴드 갭 에너지가 3.2ev인 TiO2로 만들어진 습식 태양 전지는 전체 태양광 중 4% 미만만을 이용할 수 있어 그 광 이용효율은 매우 낮다. A wet solar cell made of such a semiconductor produces a current by increasing a carrier when absorbing band gap energy (Eg), but light of energy smaller than the energy gap cannot be used. Therefore, a wet solar cell made of TiO2 with a band gap energy of 3.2 ev can use less than 4% of the total solar light, and its light utilization efficiency is very low.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, TiO2의 밴드 갭 에너지보다 낮은 에너지의 광, 즉 가시광의 광 이용효율을 높이고자 가시광을 흡수하는 임의의 색소(dye)를 반도체 표면에 흡착시킨 후, 상기 색소가 흡수 가능한 파장의 빛을 조사하여 반도체의 캐리어를 증가시키는 형태의 습식 태양 전지가 개발되었다. 이러한 형태의 습식 태양 전지를 색소-감광형 태양 전지(dye-sensitized solar cell), 또는 그라첼 전지(Gratzell cell)이라고 한다. In order to solve this problem, after adsorbing any dye (dye) absorbing visible light on the surface of the semiconductor to increase the light utilization efficiency of light, that is, visible light lower than the band gap energy of TiO2, the dye is absorbed Wet solar cells have been developed that increase the carrier of the semiconductor by irradiating light of possible wavelengths. This type of wet solar cell is called a dye-sensitized solar cell, or a Grazell cell.
감광성 색소인 루테늄-비피리딜 착물이 결합된 TiO2가 코팅된 전극과 전해액으로 구성되어 있는 색소-감광형 태양 전지 및 이의 제조 방법으로서, 상기 태양 전지는 상기 루테늄-비리피딜 착물을 통해 가시광선을 이용해서도 전류를 발생시키는 것이 가능하다. 이러한 색소-감광형 태양전지는 실리콘 태양전지에 비하여 제조공정이 단순하며 실리콘 태양전지 가격의 20~30%정도인 장점이 있다. 그러나, 발생전압이 매우 낮아(0.7V 내외) 실제 상용화하기에는 많은 제약이 따르는 문제점이 있다. A dye-sensitized solar cell comprising a TiO 2 coated electrode bonded to a ruthenium-bipyridyl complex, which is a photosensitive dye, and an electrolyte, and a method of manufacturing the same, wherein the solar cell is configured to emit visible light through the ruthenium-biripidyl complex. It is possible to generate a current also by using. Such dye-sensitized solar cells have a simple manufacturing process compared to silicon solar cells and have an advantage of about 20 to 30% of the price of silicon solar cells. However, since the generated voltage is very low (about 0.7V), there are problems that many limitations occur in actual commercialization.
마지막으로 플렉시블(flexible)하고, 탄성이 강하며, 고온에서도 견딜 수 있는 디바이스(device)로 대두되는 탄소섬유 베이스 태양전지가 있다. 탄소섬유는 재료의 특성으로 플렉시블하고 열에 강하다는 장점이 있으나 탄소섬유 자체가 갖는 고비용의 자재라는 한계로 인하여 태양전지로 사용하는데, 비용절감이 어렵다는 단점이 있다. 또한 장점인, 재료의 형태가 변형가능하고 크기가 미세하다는 것이 태양전지를 제조하는데 있어서는 공정처리의 어려움을 갖는다.Finally, there are carbon fiber-based solar cells that are emerging as devices that are flexible, elastic, and withstand high temperatures. Carbon fiber has the advantage of being flexible and heat resistant due to the characteristics of the material, but it is used as a solar cell due to the limitation of the expensive material possessed by the carbon fiber itself. Another advantage is that the shape of the material is deformable and the size is small, which makes it difficult to process the solar cell.
따라서, 제조단가가 저렴하면서도 처리가 편리한 다양한 방향에서 태양광을 수집할 수 있으며 광 효율이 높은 태양전지가 필요하다. Therefore, solar cells can be collected in various directions, which are inexpensive and easy to process, and have high light efficiency.
본 발명은 상술한 바와 같이 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래의 실리콘계 태양전지의 제조설비를 이용하면서도 제조단가가 저렴하고 일방향이 아닌 다방향의 태양광 수집이 가능한 고효율의 태양전지를 제조하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, manufacturing a high-efficiency solar cell that can be used to collect the solar light in a multi-direction rather than a one-way direction using a conventional silicon-based solar cell manufacturing equipment Its purpose is to.
본 발명은 흑연필라멘트 태양전지, 이를 제조하기 위한 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치, 제조 시스템 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치는 공정가스를 공급받아 피처리물을 처리하기 위한 처리 챔버; 상기 처리 챔버 내에 플라즈마 발생을 위한 플라즈마 소스; 및 기 처리 챔버 내에 구비되는 피처리물에 전원을 인가하여 상기 피처리물을 직가열하기 위한 직가열 모듈을 포함한다.The present invention relates to a graphite filament solar cell, a plasma processing apparatus of a direct heating method for manufacturing the same, a manufacturing system and a manufacturing method using the same. Direct heating plasma processing apparatus of the present invention comprises a processing chamber for receiving a process gas for processing the object to be processed; A plasma source for plasma generation in the processing chamber; And a direct heating module for directly heating the object by applying power to the object to be processed provided in the processing chamber.
그리고 상기 플라즈마 소스는 유도 결합된 플라즈마 소스 또는 용량 결합된 플라즈마 소스인 것을 특징으로 한다.And the plasma source is an inductively coupled plasma source or a capacitively coupled plasma source.
또한 상기 피처리물은 탄소섬유 또는 흑연 필라멘트인 것을 특징으로 한다.In addition, the object is characterized in that the carbon fiber or graphite filament.
그리고 상기 직가열 모듈은 상기 흑연 필라멘트가 장착되어 직가열되는 직가열 트레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.And the direct heating module is characterized in that it comprises a direct heating tray is mounted on the graphite filament is heated directly.
또한 상기 직가열 트레이는 하나 이상의 상기 흑연 필라멘트가 장착되는 메탈 지그;The direct heating tray may also include a metal jig in which at least one graphite filament is mounted;
상기 메탈 지그 사이에 구비되는 세라믹 연결부; 및 상기 메탈 지그와 전기적으로 연결되어 전원을 인가하는 전원 공급원을 포함하는 것을 특징으로 한다.A ceramic connecting portion provided between the metal jig; And a power supply source electrically connected to the metal jig to apply power.
그리고 상기 전원 공급원은 AC 전원 및 DC 전원을 포함하고, 상기 전원 공급원과 상기 메탈 지그 사이에 구비되는 노이즈 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The power supply source may include an AC power supply and a DC power supply, and may include a noise filter provided between the power supply source and the metal jig.
또한 상기 플라즈마 소스로 전원을 공급하는 전원 공급원; 및 상기 플라즈마 소스와 상기 전원 공급원의 임피던스 매칭을 위한 임피던스 정합기를 포함하는 것을 특징으로 한다.A power supply for supplying power to the plasma source; And an impedance matcher for impedance matching between the plasma source and the power supply.
본 발명에 따른 흑연필라멘트 태양전지는 흑연필라멘트이 포함된 제 1 전극; 상기 제 1 전극을 둘러싼 정공수송층; 상기 정공수송층의 일부와 닿은 제 2 전극을 포함한다.Graphite filament solar cell according to the present invention includes a first electrode containing a graphite filament; A hole transport layer surrounding the first electrode; And a second electrode in contact with a portion of the hole transport layer.
상기 제 1 전극은 흑연필라멘트 또는 흑연필라멘트을 메탈로 코팅한 것을 포함한다.The first electrode includes a graphite filament or a graphite filament coated with a metal.
상기 정공수송층은 직가열방식으로 형성된 다결정실리콘인 것을 포함한다.The hole transport layer includes a polycrystalline silicon formed by a direct heating method.
상기 정공수송층은 제 1 반도체층과 제 2 반도체층의 조합 또는 제 1 반도체층과 인트린직 실리콘층 및 제 2 반도체층의 조합으로 형성되는 것을 포함한다.The hole transport layer may include a combination of a first semiconductor layer and a second semiconductor layer or a combination of a first semiconductor layer, an intrinsic silicon layer, and a second semiconductor layer.
본 발명에 의한 흑연필라멘트 태양전지 제조 시스템은 적어도 하나의 흑연 필라멘트를 배치하기 위한 배치모듈; 상기 흑연 필라멘트 표면에 제1 및 제2 반도체층을 형성하기 위하여 상기 흑연 필라멘트를 직가열 처리하기 위한 직가열 플라즈마 처리모듈; 직가열된 상기 흑연 필라멘트에 반사 방지막을 형성하기 위한 방지막 형성모듈; 및 방지막이 형성된 상기 흑연 필라멘트에 제2 메탈층을 형성하기 위한 제2 메탈형성 모듈을 포함한다. Graphite filament solar cell manufacturing system according to the present invention comprises a batch module for arranging at least one graphite filament; A direct heating plasma processing module for directly heating the graphite filament to form first and second semiconductor layers on the graphite filament surface; An anti-reflection film forming module for forming an anti-reflection film on the directly heated graphite filament; And a second metal forming module for forming a second metal layer on the graphite filament on which the prevention film is formed.
그리고 상기 플라즈마 처리 시스템은 상기 흑연 필라멘트가 배치된 후 표면에 제1 메탈층을 형성하기 위한 제1 메탈층 형성 모듈을 더 포함한다.The plasma processing system further includes a first metal layer forming module for forming a first metal layer on a surface after the graphite filament is disposed.
또한 상기 플라즈마 처리 시스템은 상기 흑연 필라멘트와 상기 제1 메탈층 사이에 절연층을 형성하기 위한 절연층 형성 모듈을 더 포함한다.The plasma processing system further includes an insulation layer forming module for forming an insulation layer between the graphite filament and the first metal layer.
본 발명의 흑연필라멘트 태양전지 제조 시스템을 이용한 제조방법은 적어도 하나의 흑연 필라멘트를 배치하는 단계; 상기 흑연 필라멘트의 표면에 제1 반도체층을 형성하는 단계; 상기 제1 반도체층에 적층구조로 제2 반도체층을 형성하는 단계; 제2 반도체층에 적층구조로 반사 방지막을 형성하는 단계; 및 상기 반사 방지막에 적층구조로 제2 메탈층을 형성하는 단계를 포함한다.The manufacturing method using the graphite filament solar cell manufacturing system of the present invention comprises the steps of disposing at least one graphite filament; Forming a first semiconductor layer on a surface of the graphite filament; Forming a second semiconductor layer in a stacked structure on the first semiconductor layer; Forming an anti-reflection film in a laminated structure on the second semiconductor layer; And forming a second metal layer on the anti-reflection film in a stacked structure.
또한 상기 흑연 필라멘트 표면에 제1 메탈층을 형성하는 단계를 더 포함한다.The method may further include forming a first metal layer on the graphite filament surface.
그리고 상기 흑연 필라멘트와 상기 제1 메탈층 사이에 절연층을 더 형성하는 단계를 포함한다.And forming an insulating layer between the graphite filament and the first metal layer.
또한, 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 절연층을 더 형성하는 단계를 포함한다.The method may further include forming an insulating layer between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer.
본 발명은 흑연필라멘트 태양전지 구조, 이를 제조하기 위한 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치, 제조 시스템 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 흑연 필라멘트 구조의 그라파이트, 특히 흑연심을 이용하여 제조 단가가 저렴하고 태양전지 제조가 용이하며, 방향 제약이 없는 태양광 흡수를 할 수 있는 광변환 효율이 우수한 탄소섬유 태양전지 제조시스템을 제공한다. 또한, 열에 강한 흑연필라멘트을 사용함으로써, 극한 온도에서도 사용이 가능한 흑연필라멘트 태양전지 구조, 이를 제조하기 위한 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치, 제조 시스템 및 이를 이용한 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a structure of a graphite filament solar cell, a plasma processing apparatus of a direct heating method, a manufacturing system and a manufacturing method using the same, more specifically manufacturing cost using graphite, especially graphite core of graphite filament structure The present invention provides a carbon fiber solar cell manufacturing system which is inexpensive, easy to manufacture solar cells, and has excellent light conversion efficiency capable of absorbing solar light without direction limitation. In addition, by using a graphite filament resistant to heat, it provides a graphite filament solar cell structure that can be used at extreme temperatures, a plasma processing apparatus of a direct heating method, a manufacturing system and a manufacturing method using the same for manufacturing the same.
도 1은 본 발명에 따른 흑연필라멘트 태양전지 제조시스템에 관한 도면이다.1 is a view of a graphite filament solar cell manufacturing system according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 흑연필라멘트 태양전지의 제조 방법에 관한 도면이다.2 is a view of a method for manufacturing a graphite filament solar cell according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 흑연필라멘트상에 태양전지를 제작한 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다.3 is a view showing a solar cell base cell fabricated solar cells on the graphite filament according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 흑연필라멘트상에 태양전지를 제작한 태양전지 기본모듈을 도시한 도면이다.Figure 4 is a view showing a solar cell base module fabricated solar cells on the graphite filament according to the present invention.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 실시예로서, 제 1 전극의 저항을 낮춘 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다.5 to 8 are diagrams illustrating a solar cell main cell having a lower resistance of a first electrode as an embodiment according to the present invention.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 실시예로서, 흑연필라멘트을 제 1 전극으로 구성한 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다. 9 and 10 are views showing a solar cell basic cell in which graphite filaments are composed of a first electrode as an embodiment according to the present invention.
도 11은 탄소섬유를 처리하기 위한 제1 실시예로써의 직가열 플라즈마 처리 장치를 간략하게 도시한 도면이다. FIG. 11 is a view schematically showing a direct heating plasma processing apparatus as a first embodiment for treating carbon fibers.
도 12는 탄소섬유를 처리하기 위한 제2 실시예로써의 직가열 플라즈마 처리 장치를 간략하게 도시한 도면이다. FIG. 12 is a diagram schematically showing a direct heating plasma processing apparatus as a second embodiment for treating carbon fibers.
도 13은 흑연 필라멘트를 처리하기 위한 제1 실시예로써의 직가열 플라즈마 처리 장치를 간략하게 도시한 도면이다.FIG. 13 is a view schematically showing a direct heating plasma processing apparatus as a first embodiment for treating graphite filaments.
도 14는 흑연 필라멘트를 처리하기 위한 제2 실시예로써의 직가열 플라즈마 처리 장치를 간략하게 도시한 도면이다. FIG. 14 is a schematic view of a direct heating plasma processing apparatus as a second embodiment for treating graphite filaments.
도 15는 흑연 필라멘트가 설치되는 직가열 트레이를 도시한 평면도이다. 15 is a plan view illustrating a direct heating tray in which graphite filaments are installed.
도 16은 도 15의 직가열 트레이의 단면을 도시한 단면도이다.FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the direct heating tray of FIG. 15.
도 17은 본 발명의 노이즈 필터에 관한 회로도이다.Fig. 17 is a circuit diagram related to the noise filter of the present invention.
도 18 및 도 20은 흑연필라멘트 상에 본 발명에 따른 직가열 플라즈마 처리장치로 전압차를 두어 전극수송층을 형성한 SEM사진을 도시한 도면이다.18 and 20 are SEM photographs of the electrode transport layer formed by placing a voltage difference with the direct heating plasma processing apparatus according to the present invention on the graphite filament.
도 21는 흑연필라멘트 상에 형성된 전극수송층의 라만 수치를 보여주는 도면이다.FIG. 21 shows Raman values of an electrode transport layer formed on graphite filaments.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings and the like may be exaggerated to emphasize a more clear description. It should be noted that the same configuration in each drawing is shown with the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 흑연필라멘트 태양전지 제조시스템 및 이를 이용한 제조방법에 대해 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings according to an embodiment of the present invention It describes a graphite filament solar cell manufacturing system and a manufacturing method using the same.
도 1은 본 발명에 따른 흑연필라멘트 태양전지 제조시스템에 관한 도면이다.1 is a view of a graphite filament solar cell manufacturing system according to the present invention.
도시된 바와 같은 흑연필라멘트 태양전지 직가열 처리 시스템(600)에 의하면, 배치모듈(300)을 지나 절연층 형성모듈(400) 및 제 1 메탈층 형성 모듈(500)을 차례로 지나게 되면 본 발명에 따른 흑연필라멘트 태양전지의 제 1 전극을 형성할 수 있다. 차례로 상술한 바와 같은 제조시스템을 거쳐 제 1 전극을 형성할 수 있으나, 변형된 실시예로 절연층 형성모듈(400)을 거치지 않거나, 절연층 형성모듈(400) 및 제 1 메탈층 형성모듈(500)을 거치지 않고 제 1 전극을 형성하는 것도 가능하다. According to the graphite filament solar cell direct heating treatment system 600 as shown, passing through the batch module 300 and the insulating layer forming module 400 and the first metal layer forming module 500 in turn according to the present invention The first electrode of the graphite filament solar cell may be formed. In order to form the first electrode through the manufacturing system as described above, in a modified embodiment does not go through the insulating layer forming module 400, or the insulating layer forming module 400 and the first metal layer forming module 500 It is also possible to form the first electrode without passing through).
다음으로 본 발명에 따른 직가열 플라즈마 처리장치(100)에서 전극 수송층인 제 1 반도체층 및 제 2 반도체층 또는 제 1 반도체층, 절연층 및 제 2 반도체층을 형성시키는 단계를 거치게 된다. 다음으로 반사 방지막 형성모듈(700)에서 반사방지막을 형성하고 마지막으로 제 2 메탈층 형성모듈(800)을 거쳐 흑연필라멘트 태양전지를 제조한다.Next, in the direct heating plasma processing apparatus 100 according to the present invention, a step of forming a first semiconductor layer and a second semiconductor layer or a first semiconductor layer, an insulating layer, and a second semiconductor layer, which are electrode transport layers, is performed. Next, an anti-reflection film is formed in the anti-reflection film forming module 700 and finally, a graphite filament solar cell is manufactured through the second metal layer forming module 800.
도 2는 본 발명에 따른 흑연필라멘트 태양전지의 제조 방법에 관한 도면이다.2 is a view of a method for manufacturing a graphite filament solar cell according to the present invention.
본 발명에 따른 흑연 필라멘트 태양전지는 제 1 전극을 형성하기 위하여 흑연 필라멘트를 지그(jig)상에 배치시키는 흑연 필라멘트 배치 단계(S100), 다음으로 절연층 형성단계(S110), 제 1 메탈층 형성단계(S120)를 거친다. 제 1 전극을 형성하기 위해서 상술한 바와 같이 3계의 단계를 거쳐 형성시키는 방법도 있으나, 절연층을 제외하거나 절연층 및 제 1 메탈층을 제외하고 제 1 전극을 형성시키는 방법으로 단계를 변형하는 것이 가능하다.In the graphite filament solar cell according to the present invention, a graphite filament disposing step (S100) for disposing a graphite filament on a jig to form a first electrode, followed by an insulating layer forming step (S110), and forming a first metal layer The process goes to step S120. In order to form the first electrode, a method of forming the first electrode may be formed through the three steps as described above. However, the step may be modified by a method of forming the first electrode except the insulating layer or except the insulating layer and the first metal layer. It is possible.
다음으로, 전극수송층은 제 1 반도체층 형성단계(S130), 절연층 형성단계(S140), 제 2 반도체층 형성단계(S150)를 차례로 거쳐 형성한다. 전극수송층은 절연층을 형성하는 단계(S140)를 제외하고 형성시키는 것이 가능하다.Next, the electrode transport layer is formed through the first semiconductor layer forming step S130, the insulating layer forming step S140, and the second semiconductor layer forming step S150. The electrode transport layer may be formed except for forming the insulating layer (S140).
형성된 전극수송층의 상부에는 반사방지막을 형성하는 단계(S160)를 거쳐 제 2 메탈층을 형성하는 단계(S170)을 거치게 되면 본 발명에 따른 흑연필라멘트 태양전지를 제조하게 된다.The graphite filament solar cell according to the present invention is manufactured when the second metal layer is formed through the step S160 of forming the anti-reflection film on the formed electrode transport layer.
도 3은 본 발명에 따른 흑연필라멘트상에 태양전지를 제작한 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다.3 is a view showing a solar cell base cell fabricated solar cells on the graphite filament according to the present invention.
흑연필라멘트 태양전지 기본셀은 흑연필라멘트(10)상에 절연층(12)을 두고 제 1 제 1 메탈층(14)을 형성하여 제1 전극층을 형성한 다음, 전극수송층인 pn 접합부로 구성되는 제 1 반도체층(16) 및 제 2 반도체층(18)이 차례로 적층된다. 흑연필라멘트은 흑연심 또는 샤프심으로 사용할 수 있다. 제 1 반도체층(16) 및 제 2 반도체층(18)인 전극수송층은 비정질 실리콘, 결정질 실리콘, 다결정질 실리콘 모두가 가능하나 제조단가면에서나 광효율면에서 다결정질 실리콘이 바람직하다. 제 2 반도체층(18)을 형성한 다음에는 도시하지는 않았으나 반사 방지막이 코팅된다. 다음으로, 하나 이상의 제 2 메탈층(20)은 각각 흑연필라멘트 태양전지의 광흡수로 인한 전류를 수집하는 전류수집부(22)로 연결된다. The primary cell of the graphite filament solar cell is formed of a first electrode layer by forming a first first metal layer 14 having an insulating layer 12 on the graphite filament 10, and then forming a first electrode layer. The first semiconductor layer 16 and the second semiconductor layer 18 are sequentially stacked. Graphite filaments can be used as graphite cores or sharp cores. The electrode transport layer, which is the first semiconductor layer 16 and the second semiconductor layer 18, may be amorphous silicon, crystalline silicon, or polycrystalline silicon, but polycrystalline silicon is preferable in terms of manufacturing cost and light efficiency. After forming the second semiconductor layer 18, an anti-reflection film is coated, although not shown. Next, each of the one or more second metal layers 20 is connected to a current collector 22 that collects current due to light absorption of the graphite filament solar cell, respectively.
도 4는 본 발명에 따른 흑연필라멘트상에 태양전지를 제작한 태양전지 기본모듈을 도시한 도면이다.Figure 4 is a view showing a solar cell base module fabricated solar cells on the graphite filament according to the present invention.
도 4는 상술한 바와 같은 흑연필라멘트 태양전지 기본셀이 모듈화된 태양전지 모듈(50)로서, 각각의 흑연필라멘트 태양전지 기본셀이 연결된다. 기본셀 흑연필라멘트상에 코팅된 제 1 메탈층(14)과 제2 메탈층(20)이 연결되는데, 특별히 제 2 메탈층(20)은 각각의 기본셀과 같이 제 2 메탈층이 형성된 다음 접합되어 모듈화 되는 방법과 도시된 바와 같이 은(Silver)에폭시 수지와 같은 소재로 제 2 메탈층(20)이 형성되지 않은 기본셀을 일렬횡대로 모은 다음 메탈 프린팅 하는 방법도 가능하다.4 is a solar cell module 50 in which the graphite filament solar cell base cell as described above is modularized, and each graphite filament solar cell base cell is connected. The first metal layer 14 and the second metal layer 20 coated on the base cell graphite filament are connected to each other. In particular, the second metal layer 20 is formed by joining the second metal layer together with each base cell. And modularized, and as shown, a method in which a base cell in which the second metal layer 20 is not formed of a material such as silver epoxy resin is gathered in a row and then metal printed.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 실시예로서, 제 1 전극의 저항을 낮추기 위한 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다.5 to 8 illustrate embodiments of the solar cell main cell for lowering the resistance of the first electrode according to the embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 흑연필라멘트은 구조의 특성상 시간대 별로 태양의 위치에 따른 변화된 광량을 흡수하기 위한 원통형상의 태양전지를 제조하기 위한 지지대로서의 역할 뿐 아니라, 그 제조 단가가 현저히 낮고 처리 공정시 핸들링하기가 쉽다. 또한, 흑연필라멘트(10)은 전류가 흐를 수 있기 때문에 단독으로 사용될 수 도 있으나, 저항을 낮추기 위하여 상부에 흑연필라멘트과 제 1 메탈층(14)로 사용되는 메탈층과의 어드히젼(adhesion) 성능향상을 위하여 중간에 흑연필라멘트과 어드히젼이 좋은 절연층(12)으로 인트린직(intrinsic) 실리콘층 또는 실리콘 옥사이드(SiO2) 또는 실리콘 나이트라이드(SiNx)를 사용할 수 있다. 제 1 메탈층(14)은 텅스텐 코팅이 바람직하며, 니켈 또는 알루미늄 및 알루미늄 에폭시 또는 금속제질이면 가능하다. 광흡수층인 pn 접합부로는 보론(Boron) 도핑된 제 1 반도체층(16) 및 인(Phosphorus) 도핑된 제 2 반도체층(18)이 흑연필라멘트(10)을 둘러싸도록 형성된다. 제 1 반도체층(16)은 대략 30um, 제 2 반도체층(18)은 약 1um정도의 두께를 갖는다. 제 1 및 제 2 반도체층(16,18)은 바로 접할 수 있으나 중간에 실리콘층을 배치할 수 도 있다. 제 2 반도체층(18)의 상부에 태양전지를 흡수하기 위한 광흡수부의 사이 사이에 형성되는 하나 이상의 제 2 메탈층(20)은 각각 흑연필라멘트 태양전지의 광흡수로 인한 전류를 수집하는 전류수집부로 연결된다. 제 2 메탈층(20)은 실버 에폭시가 적합하며 다양한 금속제질이 가능하다.As shown in Figures 5 and 6, the graphite filament is not only serves as a support for manufacturing a cylindrical solar cell for absorbing the change in the amount of light according to the position of the sun at each time zone due to the nature of the structure, the manufacturing cost is significantly lower and the treatment Easy to handle during process In addition, the graphite filament 10 may be used alone because a current may flow, but in order to lower the resistance, the performance of the adhesion between the graphite filament and the metal layer used as the first metal layer 14 is improved. For this purpose, an intrinsic silicon layer, silicon oxide (SiO 2), or silicon nitride (SiN x) may be used as the insulating layer 12 having good graphite filament and advice in the middle. The first metal layer 14 is preferably tungsten coated, and may be nickel or aluminum and aluminum epoxy or metal. As the light absorbing layer, the pn junction is formed such that the boron doped first semiconductor layer 16 and the phosphorus doped second semiconductor layer 18 surround the graphite filament 10. The first semiconductor layer 16 has a thickness of about 30 μm and the second semiconductor layer 18 has a thickness of about 1 μm. The first and second semiconductor layers 16 and 18 may directly contact each other, but a silicon layer may be disposed in the middle. One or more second metal layers 20 formed between the light absorbing portions for absorbing the solar cells on the second semiconductor layer 18 each collect current for collecting current due to light absorption of the graphite filament solar cell. Connected by wealth. Silver epoxy is suitable for the second metal layer 20 and various metals are possible.
도 7 및 도 8은 흑연필라멘트(10)의 상부에 절연층(12) 없이 바로 제 1 메탈층(14)을 형성하여 제 1 전극부를 형성한 도면이다. 제 1 메탈층(14)은 텅스텐 코팅이 바람직하며, 니켈 또는 알루미늄 및 알루미늄 에폭시 또는 금속제질이면 가능하다. 광흡수층인 pn 접합부로는 보론(Boron) 도핑된 제 1 반도체층(16) 및 인(Phosphorus) 도핑된 제 2 반도체층(18)이 흑연필라멘트(10)을 둘러싸도록 형성된다. 제 1 반도체층(16)은 대략 30um, 제 2 반도체층(18)은 약 1um정도의 두께를 갖는다. 제 2 반도체층(18)의 상부에 태양전지를 흡수하기 위한 광흡수부의 사이 사이에 형성되는 하나 이상의 제 2 메탈층(20)은 각각 흑연필라멘트 태양전지의 광흡수로 인한 전류를 수집하는 전류수집부로 연결된다.7 and 8 illustrate a first electrode layer by directly forming the first metal layer 14 without the insulating layer 12 on the graphite filament 10. The first metal layer 14 is preferably tungsten coated, and may be nickel or aluminum and aluminum epoxy or metal. As the light absorbing layer, the pn junction is formed such that the boron doped first semiconductor layer 16 and the phosphorus doped second semiconductor layer 18 surround the graphite filament 10. The first semiconductor layer 16 has a thickness of about 30 μm and the second semiconductor layer 18 has a thickness of about 1 μm. One or more second metal layers 20 formed between the light absorbing portions for absorbing the solar cells on the second semiconductor layer 18 each collect current for collecting current due to light absorption of the graphite filament solar cell. Connected by wealth.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 실시예로서, 흑연필라멘트으로 제 1 전극을 구성한 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다.  9 and 10 are views showing a solar cell basic cell in which a first electrode is formed of graphite filament as an embodiment according to the present invention.
제 1 전극을 흑연필라멘트(10)으로 구성하고, 표면을 실리콘층으로 덮어 광흡수층으로 인(Phosphorus) 도핑된 제 2 반도체층(18), 절연층(12)으로 실리콘층, 보론(Boron) 도핑된 제 1 반도체층(16) 순서로 적층한 다음, 제 2 메탈층(20)을 형성한 것이다. 또한 절연층(12) 없이 제 1 및 제 2 반도체층(16,18)이 적층되는 것도 가능하다. 도핑된 타입의 순서는 정해져 있지 않으며, 전극수송층의 상부를 보호층으로 코팅하여 각각의 이웃하는 p-i-n 접합층이 절연될 수도 있다. 전극수송층은 비정질 실리콘, 결정질 실리콘, 다결정질 실리콘 모두가 가능하나 제조단가면에서나 광효율면에서 다결정질 실리콘이 바람직하다. 제 2 메탈층(20)은 인쇄, 증착, 스핀코팅, 슬릿 코팅, 접착제를 통한 광흡수층과의 연결 또는 ITO전극 상부에 금속층을 더욱 적층하는 방법 등 다양한 방식으로 형성될 수 있다. The first electrode is made of graphite filament 10, the surface is covered with a silicon layer, and a second semiconductor layer 18, which is doped with a light absorbing layer, is doped with a light absorbing layer, and the silicon layer and boron doped with an insulating layer 12. The first semiconductor layer 16 is stacked in this order, and then the second metal layer 20 is formed. It is also possible for the first and second semiconductor layers 16 and 18 to be stacked without the insulating layer 12. The order of the doped types is not fixed and each neighboring p-i-n junction layer may be insulated by coating the top of the electrode transport layer with a protective layer. The electrode transport layer may be amorphous silicon, crystalline silicon, or polycrystalline silicon, but polycrystalline silicon is preferable in terms of manufacturing cost and light efficiency. The second metal layer 20 may be formed in various ways such as printing, deposition, spin coating, slit coating, connection with a light absorption layer through an adhesive, or a method of further stacking a metal layer on the ITO electrode.
도 11은 탄소섬유를 처리하기 위한 제1 실시예로써의 직가열 플라즈마 처리 장치를 간략하게 도시한 도면이고, 도 12는 탄소섬유를 처리하기 위한 제2 실시예로써의 직가열 플라즈마 처리 장치를 간략하게 도시한 도면이고, 도 17은 본 발명의 노이즈 필터에 관한 회로도이다. FIG. 11 is a diagram schematically showing a direct heating plasma processing apparatus as a first embodiment for treating carbon fibers, and FIG. 12 is a diagram briefly showing a direct heating plasma processing apparatus as a second embodiment for treating carbon fibers. 17 is a circuit diagram of a noise filter of the present invention.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치(100, 100a)는 처리 챔버(110)와 플라즈마 소스 및 직가열 처리 모듈을 포함한다. 플라즈마 처리 장치(100, 100a)는 가스 공급원(미도시)으로부터 공정가스를 공급받기 위한 가스 주입구(112) 및 반응기 몸체(110) 내의 배기가스를 배출하기 위한 가스 배출구(113)가 구비된다. 가스 배출구(113)는 배기펌프(116)에 연결된다. 처리 챔버(110)는 내부에서 플라즈마가 방전된다. 11 and 12, the plasma processing apparatus 100, 100a according to the present invention includes a processing chamber 110, a plasma source, and a direct heating processing module. The plasma processing apparatuses 100 and 100a are provided with a gas inlet 112 for receiving process gas from a gas supply source (not shown) and a gas outlet 113 for discharging exhaust gas in the reactor body 110. The gas outlet 113 is connected to the exhaust pump 116. The plasma is discharged therein in the processing chamber 110.
플라즈마 소스는 처리 챔버(110) 내로 플라즈마를 방전시키기 위한 구성이다. 플라즈마 소스는 임피던스 정합기(130)를 통해 전원 공급원(120)에 연결되어 전원 공급원(120)으로부터 전력을 공급받는다. 플라즈마 소스는 안테나를 이용한 유도 결합 플라즈마 또는 용량 결합 전극을 이용한 용량 결합된 플라즈마이거나 유도 결합과 용량 결합이 혼합된 플라즈마일 수 있다. The plasma source is a configuration for discharging the plasma into the processing chamber 110. The plasma source is connected to the power supply 120 through the impedance matcher 130 to receive power from the power supply 120. The plasma source may be an inductively coupled plasma using an antenna or a capacitively coupled plasma using a capacitively coupled electrode or a plasma in which inductively coupled with capacitively coupled.
직가열 처리 모듈은 피처리물에 전력을 인가함으로써 피처리물을 직가열하기 위한 구성이다. 직가열 처리 모듈은 DC 전원(162), AC 전원(164) 및 노이즈 필터(168)로 구성된다. DC 전원(162) 및 AC 전원(164)은 피처리물인 탄소섬유(150)에 전기적으로 연결된다. DC 전원(162) 또는 AC 전원(164)은 선택적으로 탄소섬유(150)에 전원을 인가할 수도 있고, 혼합되어 탄소섬유(150)에 전원을 인가할 수도 있다.The direct heat treatment module is configured to directly heat the object by applying electric power to the object. The direct heating processing module is composed of a DC power supply 162, an AC power supply 164, and a noise filter 168. The DC power source 162 and the AC power source 164 are electrically connected to the carbon fiber 150 to be processed. The DC power source 162 or the AC power source 164 may selectively apply power to the carbon fiber 150 or may be mixed to apply power to the carbon fiber 150.
탄소섬유(150)에 전원을 인가하면 탄소섬유(150)는 고온의 열원으로 발열된다. 이때, 가스 입구(112)를 통해 처리 챔버(110) 내로 공정가스가 공급되면 플라즈마가 방전된다. 그러므로 탄소섬유(150)는 직가열되고, 발열되는 고온의 열원으로 처리 챔버 내의 반응 가스를 분해하기 때문에 탄소섬유(150)에 다결정 실리콘막을 증착시키는 속도가 증가한다. 고온의 열원과 플라즈마에 의해 탄소섬유(150)에 증착되는 다결정 실리콘막은 결정화가 높다. 본 발명에 따른 직가열 플라즈마 처리 장치(100)를 이용하여 증착된 탄소섬유(150)는 태양전지에 활용이 가능하다. 도 16을 참조하면, 플라즈마 발생시 탄소섬유(흑연 도체)를 통해 유입되는 고주파를 차단하기 위하여 노이즈 필터(168)를 구비한다.When power is applied to the carbon fiber 150, the carbon fiber 150 is generated by a high temperature heat source. At this time, when the process gas is supplied into the processing chamber 110 through the gas inlet 112, the plasma is discharged. Therefore, the carbon fiber 150 is directly heated and decomposes the reaction gas in the processing chamber with a high temperature heat source that generates heat, thereby increasing the rate of depositing a polycrystalline silicon film on the carbon fiber 150. The polycrystalline silicon film deposited on the carbon fiber 150 by the high temperature heat source and the plasma has high crystallization. Carbon fiber 150 deposited using the direct heating plasma processing apparatus 100 according to the present invention can be utilized in a solar cell. Referring to FIG. 16, a noise filter 168 is provided to block high frequencies introduced through carbon fibers (graphite conductors) during plasma generation.
탄소섬유(150)는 롤러(152)에 권취되어 롤투롤 방식(ROLL-TO-ROLL)으로 처리된다. 처리 챔버(110)에는 차폐막(114)이 구비되어, 처리전 및 처리후의 탄소섬유(150)에 방전된 플라즈마가 영향을 미치지 않도록 한다. 차폐막(114)에서는 기체 분사 노즐(116)이 구비된다. 기체 분사 노즐(116)을 통해 질소(N2) 가스를 분사함으로써 차폐막(114) 내에 형성된 플라즈마가 차폐막(114) 외부로 배출되지 않도록 한다. The carbon fiber 150 is wound on the roller 152 and treated in a roll-to-roll method. The processing chamber 110 is provided with a shielding film 114 to prevent the discharged plasma from affecting the carbon fiber 150 before and after the treatment. In the shielding film 114, a gas injection nozzle 116 is provided. By injecting nitrogen (N2) gas through the gas injection nozzle 116, the plasma formed in the shielding film 114 is not discharged to the outside of the shielding film 114.
도 11에서는 탄소섬유(150)의 일측에 플라즈마 소스가 위치됨으로, 탄소섬유(150)에 단방향으로 다결정 실리콘막을 증착한다. 도 11에서는 처리 챔버(110) 내에서 탄소섬유(150)를 중심으로 제1, 2 전극(142, 143)이 배치되어 탄소섬유(150) 전체적으로 다결정 실리콘막을 증착한다. 이때, 제1, 2 전극(142, 143)은 동일한 전원 공급원에 연결되어 동일한 주파수 전원을 공급받을 수도 있고, 서로 다른 전원 공급원에 연결되어 서로 다른 주파수 전원을 공급받을 수도 있다. 그러므로 탄소섬유(150) 전체에 균일한 실리콘막 증착이 가능하다.In FIG. 11, since the plasma source is positioned on one side of the carbon fiber 150, a polycrystalline silicon film is deposited on the carbon fiber 150 in one direction. In FIG. 11, first and second electrodes 142 and 143 are disposed around the carbon fiber 150 in the processing chamber 110 to deposit a polycrystalline silicon film on the entire carbon fiber 150. In this case, the first and second electrodes 142 and 143 may be connected to the same power source to receive the same frequency power, or may be connected to different power sources to receive different frequency power. Therefore, it is possible to deposit a uniform silicon film over the entire carbon fiber 150.
본 발명에 따른 직가열 플라즈마 처리 장치를 이용하면 히터가 없이도 탄소섬유(150)를 발열시킬 수 있어 고온 증착에 의한 높은 결정화도와 증착률을 이룰 수 있다.Using the direct heating plasma processing apparatus according to the present invention can heat the carbon fiber 150 without a heater to achieve a high crystallinity and deposition rate by high temperature deposition.
도 13은 흑연 필라멘트를 처리하기 위한 제1 실시예로써의 직가열 플라즈마 처리 장치를 간략하게 도시한 도면이다.FIG. 13 is a view schematically showing a direct heating plasma processing apparatus as a first embodiment for treating graphite filaments.
도 13을 참조하면, 직가열 플라즈마 처리장치(200)는 봉 형상의 흑연 필라멘트(250)을 직가열한다. 플라즈마 처리장치(200)는 가스 입구(212) 및 가스 출구(213)를 갖는 처리챔버(210), 처리 챔버(210) 내에 플라즈마를 제공하는 플라즈마 소스(240) 및 흑연 필라멘트(250)가 설치되는 직가열 트레이(270)로 구성된다. Referring to FIG. 13, the direct heating plasma processing apparatus 200 directly heats the rod-shaped graphite filament 250. The plasma processing apparatus 200 includes a processing chamber 210 having a gas inlet 212 and a gas outlet 213, a plasma source 240 for providing plasma in the processing chamber 210, and a graphite filament 250. It consists of a direct heating tray 270.
처리 챔버(210)에서 가스 입구(212)는 하나 또는 둘 이상이 형성될 수 있다. 가스 출구(213)는 배기펌프(216)와 연결되어 처리 챔버(210) 내의 가스를 배출한다. 플라즈마 소스(240)는 처리 챔버(210) 내로 플라즈마를 방전시키기 위한 구성이다. 플라즈마 소스(240)는 임피던스 정합기(230)를 통해 전원 공급원(220)에 연결되어 전원 공급원(220)으로부터 전력을 공급받는다. 플라즈마 소스(240)는 안테나를 이용한 유도 결합 플라즈마 또는 용량 결합 전극을 이용한 용량 결합된 플라즈마이거나 유도 결합과 용량 결합이 혼합된 플라즈마일 수 있다. One or more gas inlets 212 may be formed in the processing chamber 210. The gas outlet 213 is connected to the exhaust pump 216 to discharge the gas in the processing chamber 210. The plasma source 240 is configured to discharge plasma into the processing chamber 210. The plasma source 240 is connected to the power supply 220 through the impedance matcher 230 to receive power from the power supply 220. The plasma source 240 may be an inductively coupled plasma using an antenna or a capacitively coupled plasma using a capacitively coupled electrode or a plasma in which inductively coupled and capacitively coupled are mixed.
흑연 필라멘트(250)은 직가열하기 위하여 직가열 트레이(270)에 장착된다. 직가열 트레이(270)에는 복수 개의 흑연 필라멘트(250)을 장착하고, 전원을 인가하여 흑연 필라멘트(250)을 직가열한다. 흑연 필라멘트(250)은 예를 들어 흑연심(샤프심)을 사용할 수도 있다.The graphite filament 250 is mounted to the direct heating tray 270 for direct heating. A plurality of graphite filaments 250 are mounted on the direct heating tray 270, and the graphite filament 250 is directly heated by applying power. The graphite filament 250 may use, for example, a graphite core (sharp core).
직가열 트레이(270)는 흑연 필라멘트(250)에 전원을 인가하기 위한 DC 전원(262) 및 AC 전원(264)이 연결된다. 플라즈마 발생시 흑연 필라멘트(250)을 통해 유입되는 고주파를 차단하기 위하여 노이즈 필터(268)를 구비한다. 직가열 트레이(270)의 구조는 하기에서 상세하게 설명한다. The direct heating tray 270 is connected to a DC power source 262 and an AC power source 264 for applying power to the graphite filament 250. A noise filter 268 is provided to block high frequencies introduced through the graphite filament 250 when plasma is generated. The structure of the direct heating tray 270 will be described in detail below.
도 14는 흑연 필라멘트를 처리하기 위한 제2 실시예로써의 직가열 플라즈마 처리 장치를 간략하게 도시한 도면이다. FIG. 14 is a schematic view of a direct heating plasma processing apparatus as a second embodiment for treating graphite filaments.
도 14를 참조하면, 직가열 플라즈마 처리장치(200a)는 두 개의 용량 결합 전극(242, 244)이 구비되고, 두 개의 용량 결합 전극(242, 244) 사이에 흑연 필라멘트(250)이 위치하도록 장착된다. 두 개의 용량 결합 전극(242, 244)은 임피던스 정합기(230)를 통해 전원 공급원(220)과 연결된다. 이때, 제1, 2 전극(242, 244)은 동일한 전원 공급원에 연결되어 동일한 주파수 전원을 공급받을 수도 있고, 서로 다른 전원 공급원에 연결되어 서로 다른 주파수 전원을 공급받을 수도 있다. Referring to FIG. 14, the direct heating plasma processing apparatus 200a includes two capacitively coupled electrodes 242 and 244 and is mounted such that the graphite filament 250 is positioned between the two capacitively coupled electrodes 242 and 244. do. The two capacitive coupling electrodes 242 and 244 are connected to the power supply 220 through an impedance matcher 230. In this case, the first and second electrodes 242 and 244 may be connected to the same power source to receive the same frequency power, or may be connected to different power sources to receive different frequency power.
흑연 필라멘트(250)는 전원(262) 및 AC 전원(264)으로부터 전원을 인가받아 직가열되고, 두 개의 용량 결합 전극(242, 244)에 의해 유도되는 플라즈마에 의해 플라즈마 처리된다. The graphite filament 250 is directly heated by receiving power from the power source 262 and the AC power source 264, and is plasma-treated by a plasma induced by the two capacitive coupling electrodes 242 and 244.
도 15는 흑연 필라멘트가 설치되는 직가열 트레이를 도시한 평면도이고, 도 16은 도 15의 직가열 트레이의 단면을 도시한 단면도이다. FIG. 15 is a plan view illustrating a direct heating tray in which graphite filaments are installed, and FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the direct heating tray of FIG. 15.
도 15 및 도 16을 참조하면, 직가열 트레이(270)는 메탈 지그(272) 및 세라믹 연결부(274)로 구성된다. 두 개의 메탈 지그(272)는 ""자 형상으로 형성되어 홈에 흑연 필라멘트(250)의 단부가 장착된다. 두 개의 메탈 지그(272)는 흑연 필라멘트(250)의 양 단에 장착되어 흑연 필라멘트(250)을 고정한다. 메탈 지그(272)는 금속과 같은 도전성 물질로 형성되며, DC 전원(262) 및 AC 전원(264)이 연결되어 흑연 필라멘트(250)에 전원이 인가되도록 한다. 세라믹 연결부(274)는 두 개의 메탈 지그(272) 사이에 구비되며, 전기적 연속성이 차단되도록 한다. 직가열 트레이(270)에는 복수 개의 흑연 필라멘트(250)가 설치되어 한번의 처리 공정으로 복수 개의 흑연 필라멘트(250) 처리가 가능하다.15 and 16, the direct heating tray 270 is composed of a metal jig 272 and a ceramic connector 274. Two metal jig 272 is formed in the shape of "", the end of the graphite filament 250 is mounted in the groove. Two metal jigs 272 are mounted at both ends of the graphite filament 250 to fix the graphite filament 250. The metal jig 272 is formed of a conductive material such as metal, and the DC power source 262 and the AC power source 264 are connected to allow the power to be applied to the graphite filament 250. The ceramic connector 274 is provided between the two metal jigs 272 to allow electrical continuity to be interrupted. A plurality of graphite filaments 250 are installed in the direct heating tray 270 to process the plurality of graphite filaments 250 in one treatment process.
도 18 및 도 20은 흑연필라멘트 상에 본 발명에 따른 직가열 플라즈마 처리장치로 전압차를 두어 전극수송층을 형성한 SEM사진을 도시한 도면이다.18 and 20 are SEM photographs of the electrode transport layer formed by placing a voltage difference with the direct heating plasma processing apparatus according to the present invention on the graphite filament.
도시된 바와 같이 흑연필라멘트상에 전극수송층을 효과적으로 적층한 것으로, 전극수송층은 전류-전압특성이 비정질 실리콘에 비하여 높은 다결정질 실리콘이 사용된다. 흑연필라멘트상에 다결정질 실리콘을 증착하는 방법은 PECVD 장비로 도핑된 실리콘을 증착하며, 흑연필라멘트에 전압을 인가하는 직가열방식을 이용하였다. 인가된 전압은 6V, 8V, 10V이며 도시된 바와 같이 전압의 세기가 높아짐에 따라 증착 두께가 증가하는 것을 확인할 수 있다.As illustrated, the electrode transport layer is effectively laminated on the graphite filament, and the electrode transport layer uses polycrystalline silicon having a higher current-voltage characteristic than amorphous silicon. As a method of depositing polycrystalline silicon on the graphite filament, a doped silicon was deposited by PECVD, and a direct heating method was applied to apply voltage to the graphite filament. The applied voltage is 6V, 8V, 10V, and as shown, it can be seen that the deposition thickness increases as the voltage intensity increases.
도 21은 흑연필라멘트 상에 형성된 전극수송층의 라만 수치를 보여주는 도면이다.FIG. 21 shows Raman values of an electrode transport layer formed on graphite filaments.
본 발명에 따른 다결정 실리콘의 라만 피크는 결정질 실리콘의 라만 피크와 동일하게 520nm에서 보여진다. 따라서 본 발명에 따른 정공수송층인 제 1 반도체층 및 제 2 반도체층(16, 18)의 재료 퀄리티가 높다는 것을 알 수 있다.The Raman peak of the polycrystalline silicon according to the invention is shown at 520 nm equally to the Raman peak of crystalline silicon. Accordingly, it can be seen that the material quality of the first and second semiconductor layers 16 and 18, which are the hole transport layers according to the present invention, is high.
이상에서 설명된 본 발명의 흑연필라멘트 태양전지 구조, 이를 제조하기 위한 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치, 제조 시스템 및 이를 이용한 제조방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The structure of the graphite filament solar cell structure of the present invention described above, a plasma processing apparatus of a direct heating method, a manufacturing system, and a manufacturing method using the same are merely exemplary, and are commonly used in the art. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible. It will be appreciated that the present invention is not limited to the form mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
부호의 설명:    Description of Codes:
10 : 흑연필라멘트 12 : 절연층10 graphite filament 12 insulating layer
14 : 메탈 16 : 제 1 반도체층14 metal 16 first semiconductor layer
18 : 제 2 반도체층 20 : 제 2 전극층18: second semiconductor layer 20: second electrode layer
22 : 전류 수집부 50 : 태양전지 모듈22: current collector 50: solar cell module
100, 100a, 200, 200a: 직가열 플라즈마 처리장치100, 100a, 200, 200a: direct heating plasma processing apparatus
110, 210: 처리 챔버 112, 212: 가스 입구110, 210: processing chamber 112, 212: gas inlet
113, 213: 가스 출구 114: 차폐막113, 213: gas outlet 114: shielding film
116: 기체 분사 노즐 116, 216: 펌프116: gas injection nozzles 116, 216: pump
120, 220: 전원 공급원 130, 230: 임피던스 정합기120, 220: power supply 130, 230: impedance matcher
140, 240: 플라즈마 소스 142,242, 143: 제1, 2 전극140, 240: plasma sources 142, 242, 143: first and second electrodes
150: 탄소섬유 152: 롤150: carbon fiber 152: roll
162, 262: DC전원 164, 264: AC전원162, 262: DC power 164, 264: AC power
168, 268: 노이즈 필터 250: 흑연 필라멘트168 and 268 noise filter 250 graphite filament
270: 직가열 트레이 272: 메탈 지그270: direct heating tray 272: metal jig
274: 세라믹 연결부 300 : 배치모듈274: ceramic connection part 300: batch module
400 : 절연층 형성모듈 500 : 제 1 메탈층 형성모듈400: insulating layer forming module 500: first metal layer forming module
600 : 흑연필라멘트 태양전지 직가열 처리 시스템600: Graphite filament solar cell direct heating treatment system
700 : 반사방지막 형성모듈 800 : 제 2 메탈층 형성모듈700: antireflection film forming module 800: second metal layer forming module

Claims (18)

  1. 공정가스를 공급받아 피처리물을 처리하기 위한 처리 챔버;A processing chamber for receiving a process gas and processing a target object;
    상기 처리 챔버 내에 플라즈마 발생을 위한 플라즈마 소스; 및A plasma source for plasma generation in the processing chamber; And
    상기 처리 챔버 내에 구비되는 피처리물에 전원을 인가하여 상기 피처리물을 직가열하기 위한 직가열 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치.And a direct heating module for directly heating the object by applying power to the object to be processed provided in the processing chamber.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 플라즈마 소스는 유도 결합된 플라즈마 소스 또는 용량 결합된 플라즈마 소스인 것을 특징으로 하는 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치.And said plasma source is an inductively coupled plasma source or a capacitively coupled plasma source.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 피처리물은 탄소섬유 또는 흑연 필라멘트인 것을 특징으로 하는 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치.The to-be-processed object is a plasma processing apparatus of the direct heating method, characterized in that the carbon fiber or graphite filament.
  4. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 직가열 모듈은 상기 흑연 필라멘트가 장착되어 직가열되는 직가열 트레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치.The direct heating module is a direct heating plasma processing apparatus characterized in that it comprises a direct heating tray is mounted on the graphite filament is heated directly.
  5. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein
    상기 직가열 트레이는 The direct heating tray
    하나 이상의 상기 흑연 필라멘트가 장착되는 메탈 지그;A metal jig in which at least one graphite filament is mounted;
    상기 메탈 지그 사이에 구비되는 세라믹 연결부; 및A ceramic connecting portion provided between the metal jig; And
    상기 메탈 지그와 전기적으로 연결되어 전원을 인가하는 전원 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치.And a power supply source electrically connected to the metal jig to apply power.
  6. 5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 전원 공급원은 AC 전원 및 DC 전원을 포함하고,The power source includes an AC power source and a DC power source,
    상기 전원 공급원과 상기 메탈 지그 사이에 구비되는 노이즈 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치.And a noise filter provided between the power supply source and the metal jig.
  7. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 플라즈마 소스로 전원을 공급하는 전원 공급원; 및A power supply source supplying power to the plasma source; And
    상기 플라즈마 소스와 상기 전원 공급원의 임피던스 매칭을 위한 임피던스 정합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치.And an impedance matcher for impedance matching between the plasma source and the power supply.
  8. 흑연필라멘트이 포함된 제 1 전극;A first electrode including graphite filaments;
    상기 제 1 전극을 둘러싼 정공수송층;A hole transport layer surrounding the first electrode;
    상기 정공수송층의 일부와 닿은 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지.Graphite filament solar cell comprising a second electrode in contact with a portion of the hole transport layer.
  9. 제8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 제 1 전극은 흑연필라멘트 또는 흑연필라멘트을 메탈로 코팅한 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지.The first electrode is a graphite filament solar cell, characterized in that the coating of graphite filament or graphite filament with a metal.
  10. 제8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 정공수송층은 직가열방식으로 형성된 다결정실리콘인 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지.The hole transport layer is a graphite filament solar cell, characterized in that the polycrystalline silicon formed by a direct heating method.
  11. 제8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 정공수송층은 제 1 반도체층과 제 2 반도체층의 조합 또는 제 1 반도체층과 인트린직 실리콘층 및 제 2 반도체층의 조합으로 형성된 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지.The hole transport layer is a graphite filament solar cell, characterized in that formed by the combination of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer or the combination of the first semiconductor layer and the intrinsic silicon layer and the second semiconductor layer.
  12. 적어도 하나의 흑연 필라멘트를 배치하기 위한 배치모듈;A placement module for placing at least one graphite filament;
    상기 흑연 필라멘트 표면에 제1 및 제2 반도체층을 형성하기 위하여 상기 흑연 필라멘트를 직가열 처리하기 위한 직가열 플라즈마 처리모듈;A direct heating plasma processing module for directly heating the graphite filament to form first and second semiconductor layers on the graphite filament surface;
    직가열된 상기 흑연 필라멘트에 반사 방지막을 형성하기 위한 방지막 형성모듈; 및An anti-reflection film forming module for forming an anti-reflection film on the directly heated graphite filament; And
    방지막이 형성된 상기 흑연 필라멘트에 제2 메탈층을 형성하기 위한 제2 메탈형성 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지 제조 시스템.Graphite filament solar cell manufacturing system, characterized in that it comprises a second metal forming module for forming a second metal layer on the graphite filament formed with a prevention film.
  13. 제12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 제조 시스템은 상기 흑연 필라멘트가 배치된 후 표면에 제1 메탈층을 형성하기 위한 제1 메탈층 형성 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지 제조 시스템. The manufacturing system further comprises a first metal layer forming module for forming a first metal layer on the surface after the graphite filament is disposed graphite graphite filament solar cell manufacturing system.
  14. 제13항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 제조 시스템은 상기 흑연 필라멘트와 상기 제1 메탈층 사이에 절연층을 형성하기 위한 절연층 형성 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지 제조 시스템.The manufacturing system further comprises an insulating layer forming module for forming an insulating layer between the graphite filament and the first metal layer.
  15. 적어도 하나의 흑연 필라멘트를 배치하는 단계;Placing at least one graphite filament;
    상기 흑연 필라멘트의 표면에 제1 반도체층을 형성하는 단계;Forming a first semiconductor layer on a surface of the graphite filament;
    상기 제1 반도체층에 적층구조로 제2 반도체층을 형성하는 단계;Forming a second semiconductor layer in a stacked structure on the first semiconductor layer;
    제2 반도체층에 적층구조로 반사 방지막을 형성하는 단계; 및Forming an anti-reflection film in a laminated structure on the second semiconductor layer; And
    상기 반사 방지막에 적층구조로 제2 메탈층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지 제조 시스템을 이용한 제조방법.Forming a second metal layer in a laminated structure on the anti-reflection film manufacturing method using a graphite filament solar cell manufacturing system characterized in that it comprises.
  16. 제15항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 흑연 필라멘트 표면에 제1 메탈층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지 제조 시스템을 이용한 제조방법.The method according to claim 1, further comprising forming a first metal layer on the surface of the graphite filament.
  17. 제16항에 있어서, The method of claim 16,
    상기 흑연 필라멘트와 상기 제1 메탈층 사이에 절연층을 더 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지 제조 시스템을 이용한 제조방법.And forming an insulating layer between the graphite filament and the first metal layer.
  18. 제15항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 절연층을 더 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지 제조 시스템을 이용한 제조방법.And forming an insulating layer between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer.
    공정가스를 공급받아 피처리물을 처리하기 위한 처리 챔버;A processing chamber for receiving a process gas and processing a target object;
    상기 처리 챔버 내에 플라즈마 발생을 위한 플라즈마 소스; 및A plasma source for plasma generation in the processing chamber; And
    상기 처리 챔버 내에 구비되는 피처리물에 전원을 인가하여 상기 피처리물을 직가열하기 위한 직가열 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 직가열 방식의 플라즈마 처리 장치.And a direct heating module for directly heating the object by applying power to the object to be processed provided in the processing chamber.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0818080A (en) * 1994-06-28 1996-01-19 Tonen Corp Carbon fiber silicon composite material
JPH10173213A (en) * 1996-12-06 1998-06-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Semiconductor element
JP2005142371A (en) * 2003-11-06 2005-06-02 Clean Venture 21:Kk Method of anti reflective film for solar cell
WO2010100702A1 (en) * 2009-03-04 2010-09-10 富士電機ホールディングス株式会社 Film forming method and film forming apparatus
KR20150045674A (en) * 2013-10-21 2015-04-29 충남대학교산학협력단 Method for fabricating solar cell using carbon fiber and solar cell thereof

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7259322B2 (en) * 2006-01-09 2007-08-21 Solyndra, Inc. Interconnects for solar cell devices

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0818080A (en) * 1994-06-28 1996-01-19 Tonen Corp Carbon fiber silicon composite material
JPH10173213A (en) * 1996-12-06 1998-06-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Semiconductor element
JP2005142371A (en) * 2003-11-06 2005-06-02 Clean Venture 21:Kk Method of anti reflective film for solar cell
WO2010100702A1 (en) * 2009-03-04 2010-09-10 富士電機ホールディングス株式会社 Film forming method and film forming apparatus
KR20150045674A (en) * 2013-10-21 2015-04-29 충남대학교산학협력단 Method for fabricating solar cell using carbon fiber and solar cell thereof

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