[자연과학] 결정질 실리콘 태양전지 제조공정
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작성일 22-10-20 20:34
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[자연과학] 결정질 실리콘 태양전지 제조공정
결정질 실리콘 태양전지 제조공정
1. 전지의 일반 제조 공정
입사광선의 표면 반사율을 줄이고 빛의 수광 효율을 향상시킬 수 있도록 웨이퍼 표면을 처리하는 공정이 표면 구조화(surface texturing) 공정이다.
2. 고효율을 위한 제조 공정
단지 0.1%라도 높은 전력변환 효율을 가지는 태양전지를 제조하기 위해서는 표면 구조화, 도핑, 반사방지막, 금속전극 형성 등의 공정에서 공정 최적화뿐만 아니라 획기적인 공정 기술개발까지도 수행해야 한다. 도핑 후에 표면의 패시베이션 및 반사도 감소를 위해서 반사방지막을 코팅한다. 이 공정이 끝나고 난 후 POCl3나 인산을 이용하여 p형으로 도핑되어 있는 실리콘 웨이퍼에 n형 layer를 형성 시켜서 pn접합을 만든다. 보통 질화막이나 산화막이 반사방지막 및 패시베이션 막의 역할로써 웨이퍼 위에 증착된다 프린트 방식을 이용하여 100 마이크로미터 내외의 폭을 갖는 금속 전극을 형성한 후 급속 열처리를 통해 오믹 접촉을 이룸으로 태양전지를 완성한다.
현재 등방성 및 비등방성 environment(환경) 속에서 시행하고 있는 표면 구조화 공정은 보다 넓은 영역에 균일한 표면 구조가 형성될 수 있게 하는 기술들이 보고되고 있다 이를 위한 대표적인 방법중의 하나가 리소그래피 공정을 접목시키는 것이지만, 공정시간이 너무 길고 생산성이 떨어지는 단점이 있어 이를 보완하려는 노력도 병행하고 있다
도핑 공정에서는 도핑 프로파일 analysis(분석) 을 통하여 최적의 도핑조건을 선택해야 하며, 전하의 추출이 效果(효과)적으로 이뤄질 수 있도록 선택적 에미터 형성 기술을 공정에 접목시킬 필요가 있다 또한 반사방지막 공정에서는 다층의 반사방지막을 증착하여 표면 패시베이션 效果(효과)를 극대화시킬 필요가 있다
태양전지 제조 공정 중 금속 전극 형성 공정은 발전 가능성이 제일 높은 분야 중의 하나이며, 특정 형태의 전극 형상을 구현하거나 보다 낮은 직렬저항을 얻기 위해 도금이나 스퍼터링 방식을 도입하는 등의 연구를 수행하고 있다
고효율 태양전지 제조공정…(생략(省略))
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