KR101540773B1 - Method of forming metal nano particle and method of manufacturing solar cell using the same - Google Patents
Method of forming metal nano particle and method of manufacturing solar cell using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101540773B1 KR101540773B1 KR1020130089230A KR20130089230A KR101540773B1 KR 101540773 B1 KR101540773 B1 KR 101540773B1 KR 1020130089230 A KR1020130089230 A KR 1020130089230A KR 20130089230 A KR20130089230 A KR 20130089230A KR 101540773 B1 KR101540773 B1 KR 101540773B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- forming
- silicon layer
- thin film
- solar cell
- substrate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 title claims description 45
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 48
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 37
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 30
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 6
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 6
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000000651 laser trapping Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1884—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
- H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
- H01L31/03921—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/075—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PIN type, e.g. amorphous silicon PIN solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 기판을 준비하는 기판 준비단계, 상기 기판에 금속 박막을 형성하는 금속 박막 형성단계, 상기 금속 박막에 전자빔을 조사하여 금속 나노입자를 형성하는 전자빔 조사단계를 포함하는 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법법 및 이를 이용한 태양전지 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a metal nano-nitride film, which comprises a substrate preparation step of preparing a substrate, a metal thin film formation step of forming a metal thin film on the substrate, and an electron beam irradiation step of irradiating the metal thin film with metal nano- A particle forming method and a solar cell manufacturing method using the same.
Description
본 발명은 전자빔 조사를 이용한 전자 나노입자 형성방법 및 이를 이용한 태양전지 제조방법에 관한 것으로, 나노사이즈의 금속입자를 형성하고 이를 이용하여 태양광의 산란을 통해 효율을 극대화한 실리콘 태양전지의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of forming an electronic nanoparticle using electron beam irradiation and a method of manufacturing a solar cell using the same, and more particularly, to a method of manufacturing a silicon solar cell in which nanoporous metal particles are formed and the efficiency is maximized by scattering sunlight .
현재 기후변화 협약에 의한 온실 가스 감축 의무가 가속화되고 있으며, 이에 따른 이산화탄소 시장의 활성화가 되고 있어 신재생에너지 분야의 관심이 고조되고 있다.Currently, the obligation to reduce greenhouse gases by the Convention on Climate Change is accelerating, and as a result, the carbon dioxide market is being activated and interest in the renewable energy field is increasing.
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.Types of renewable energy include solar, wind, biomass, geothermal, hydropower, and tidal power. Among them, solar cells is one of the most promising energy sources. It is a system that produces electricity using sunlight, which is an infinite clean energy source. At the core is a solar cell that directly converts light into electricity.
또한, 태양전지는 발전 원가가 하락하는 유일한 전력원이며, 발전소를 건설할 필요가 없고 유비 보수비용 이외의 비용이 들지 않으며, 원자력 에너지와 다르게 안전한 에너지이고, 친환경 에너지이다.In addition, solar cells are the only source of electricity with declining power generation costs. They do not need to build a power plant, they do not have costs other than maintenance costs, they are safe energy, and environmentally friendly energy, unlike nuclear energy.
태양전지의 종류는 쉽게 볼 수 있는 결정형 태양 전지부터 박막형 태양전지 CIGS,차세대 태양전지인 DSSC까지 다양한 종류의 태양 전지들이 존재한다.There are various types of solar cells, from crystalline solar cells that can be easily seen to thin-film solar cells CIGS to next-generation solar cells DSSC.
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. 또한, 실리콘 박막 태양 전지는 밴드갭이 다른 상기 두 태양전지를 적층 하여 만든 탠덤(tandem) 구조(a-Si:H/ μc-Si:H)의 실리콘 박막 태양전지도 이용되고 있다.Silicon thin-film solar cells are the first to be developed and introduced with amorphous (a-Si: H) solar cells and microcrystalline silicon (μc-Si: H) solar cells Batteries and the like. Also, a silicon thin film solar cell having a tandem structure (a-Si: H / μc-Si: H) formed by laminating the two solar cells having different band gaps is also used.
이러한 태양 전지 중, 유리와 같은 투명기판에 광흡수층인 실리콘을 박막형태로 증착하여 사용함으로써 제조 단가를 획기적으로 낮출 수 있는 실리콘 박막 태양전지가 주목을 받고 있다.Among such solar cells, a silicon thin film solar cell capable of dramatically lowering the manufacturing cost by depositing a thin film of silicon as a light absorbing layer on a transparent substrate such as glass is attracting attention.
상기 실리콘 박막 태양전지의 경우 제조 원가를 줄이기 실리콘 웨이퍼를 사용하지 않고 저렴한 원재료인 유리, SUS 기판표면 위에 박막으로 화학재료를 증착하여 제조하고 있으나, 결정계에 비해 효율은 낮은 문제점이 있었다.In the case of the above-mentioned silicon thin film solar cell, the manufacturing cost is reduced by depositing a chemical material on the surface of a glass or SUS substrate, which is an inexpensive raw material, without using a silicon wafer, but the efficiency is lower than that of a crystal system.
따라서, 이러한 저가형 실리콘 박막 태양전지 효율을 증가시키기 위해 박막에서 광 포획량을 증가시켜야 한다.Therefore, in order to increase the efficiency of such a low-priced silicon thin film solar cell, the amount of light trapped in the thin film must be increased.
일반적인 광 포획 증가 방법으로는 표면 조직화, 미세 결정 실리콘 박막 사용, 후면반사막 (B/R: back reflector) 사용, 금속 입자를 이용한 플라즈몬 효과 등이 있다.Typical methods for increasing optical trapping include surface texture, use of microcrystalline silicon thin film, use of back reflector (B / R), and plasmon effect using metal particles.
그러나, 표면 조직화의 경우, 투명전극의 표면을 조직화하는 방법으로 습식, 건식 방법으로 가능하나 광 포획량을 증가시키는데 한계가 있으며, 미세 결정 실리콘 박막을 사용한 경우, 밴드갭 조절을 통해 단락전류를 증가시킬 수 있으나, 미세 결정 실리콘 박막을 형성하는 과정에서 증착속도 및 대면적에서의 균일도에 한계가 있다.
However, in the case of surface texture, it is possible to form the surface of the transparent electrode by a wet or dry method, but there is a limit to increase the amount of light trapping. In the case of using a microcrystalline silicon thin film, However, there is a limitation in the deposition rate and the uniformity in the large area in the process of forming the microcrystalline silicon thin film.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 태양광의 산란을 유도하여 광 포확량을 증가시킬 수 있는 금속 나노입자를 형성하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of forming metal nanoparticles capable of increasing scattering of sunlight to increase the amount of photopattern.
또한, 상기 금속 나노입자를 이용하여 광 포확량이 우수한 비정질 실리콘 태양전지를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing an amorphous silicon solar cell having excellent light quantity by using the metal nanoparticles.
또한, 금속 나노입자를 형성시켜 실리콘 박막 사이의 계면접합특성을 향상시키는 실리콘 태양전지의 금속 나노입자 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a method for forming metal nanoparticles of a silicon solar cell which improves interfacial bonding properties between silicon thin films by forming metal nanoparticles.
본 발명은 기판을 준비하는 기판 준비단계; 상기 기판에 금속 박막을 형성하는 금속 박막 형성단계; 상기 금속 박막에 전자빔을 조사하여 금속 나노입자를 형성하는 전자빔 조사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법을 제공한다.The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a substrate; A metal thin film forming step of forming a metal thin film on the substrate; And an electron beam irradiating step of irradiating the metal thin film with an electron beam to form metal nanoparticles.
또한, 상기 기판은 유리기판 또는 SUS기판인 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법을 제공한다.The present invention also provides a method for forming metal nanoparticles using electron beam irradiation, characterized in that the substrate is a glass substrate or an SUS substrate.
또한, 상기 금속 박막은 5~25㎚ 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법을 제공한다.Also, the present invention provides a method of forming metal nanoparticles using electron beam irradiation, wherein the metal thin film is formed to a thickness of 5 to 25 nm.
또한, 상기 금속 나노입자 크기는 지름이 100~400㎚인 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법을 제공한다.Also, the metal nanoparticle size may be 100 to 400 nm in diameter.
또한, 상기 금속 박막은 구리, 금, 은, 텅스텐, 구리 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법을 제공한다.Also, the present invention provides a method of forming metal nanoparticles using electron beam irradiation, wherein the metal thin film is formed of any one of copper, gold, silver, tungsten, and copper.
또한, 상기 금속 박막은 스퍼터링(Sputtering)법, 열증착(thermal evaporation)법, 전자빔 증착(E-beam evaporation)법 중 어느 하나의 방법으로 형성시키는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법을 제공한다.The metal thin film may be formed by any one of a sputtering method, a thermal evaporation method, and an E-beam evaporation method. .
또한, 상기 전자빔은 에너지가 1~3keV인 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법을 제공한다.Also, the electron beam has energy of 1 to 3 keV, and a method for forming metal nanoparticles using electron beam irradiation.
또한, 상기 전자빔은 조사 시간이 30~120초인 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법을 제공한다.Also, the electron beam has an irradiation time of 30 to 120 seconds, and provides a method of forming metal nanoparticles using electron beam irradiation.
또한, 본 발명은 유리기판을 준비하는 기판 준비단계; 상기 기판에 투명전도막(Transparent conductive oxide: TCO)을 형성하는 투명전도막 형성단계; 상기 투명전도막에 금속 박막을 형성하는 금속 박막 형성단계; 상기 금속 박막에 전자빔을 조사하여 금속 나노입자를 형성하는 전자빔 조사단계; 상기 금속 나노입자 위로 N형 수소화된 비정질 실리콘층, 인트린식 수소화된 비정질 실리콘층, P형 수소화된 비정질 실리콘층을 형성하는 실리콘층 증착단계; 상기 투명전도막 위에 전면전극, 실리콘층 위에 후면전극을 형성하는 전극형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for manufacturing a glass substrate, comprising: preparing a substrate; A transparent conductive film forming step of forming a transparent conductive oxide (TCO) on the substrate; A metal thin film forming step of forming a metal thin film on the transparent conductive film; An electron beam irradiation step of irradiating the metal thin film with an electron beam to form metal nanoparticles; A silicon layer deposition step of forming an N-type hydrogenated amorphous silicon layer, an intrinsic hydrogenated amorphous silicon layer, and a P-type hydrogenated amorphous silicon layer on the metal nanoparticles; And forming an electrode on the transparent conductive film and a rear electrode on the silicon layer. The present invention also provides a method of manufacturing a solar cell using electron beam irradiation.
또한, 상기 투명전도막의 두께는 600~1000㎚로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a solar cell manufacturing method using electron beam irradiation, wherein the thickness of the transparent conductive film is 600 to 1000 nm.
또한, 상기 실리콘층은 플라즈마 강화 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법을 제공한다.Also, the present invention provides a method of manufacturing a solar cell using electron beam irradiation, wherein the silicon layer is formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD).
또한, 상기 N형 수소화된 비정질 실리콘층의 두께는 20~30㎚, 인트린식 수소화된 비정질 실리콘층의 두께는 150~550㎚, P형 수소화된 비정질 실리콘층의 두께는 10~20㎚로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법을 제공한다.In addition, the N-type hydrogenated amorphous silicon layer has a thickness of 20 to 30 nm, the intrinsic hydrogenated amorphous silicon layer has a thickness of 150 to 550 nm, and the P-type hydrogenated amorphous silicon layer has a thickness of 10 to 20 nm The present invention also provides a solar cell manufacturing method using electron beam irradiation.
또한, 상기 후면전극은 은(Ag) 박막과 알루미늄(Al) 박막이 실리콘층에 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법을 제공한다.In addition, the back electrode is characterized in that a silver (Ag) thin film and an aluminum (Al) thin film are sequentially laminated on a silicon layer.
또한, 상기 은 박막의 두께는 150~250㎚, 알루미늄 박막의 두게는 250~350㎚로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법을 제공한다.Also, the present invention provides a solar cell manufacturing method using electron beam irradiation, wherein the silver thin film has a thickness of 150 to 250 nm and the aluminum thin film has a thickness of 250 to 350 nm.
또한, 본 발명은 SUS기판을 준비하는 기판 준비단계; 상기 기판에 후면 전극을 형성하는 후면전극 형성단계; 상기 후면 전극에 금속 박막을 형성하는 금속 박막 형성단계; 상기 금속 박막에 전자빔을 조사하여 금속 나노입자를 형성하는 전자빔 조사단계; 상기 금속 나노입자 위로 N형 수소화된 비정질 실리콘층, 인트린식 수소화된 비정질 실리콘층, P형 수소화된 비정질 실리콘층을 형성하는 실리콘층 증착단계; 상기 실리콘층에 투명전도막(Transparent conductive oxide: TCO)을 형성하는 투명전도막 형성단계; 상기 투명전도막에 전면전극을 형성하는 전면전극 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a substrate for preparing an SUS substrate; Forming a rear electrode on the substrate; A metal thin film forming step of forming a metal thin film on the rear electrode; An electron beam irradiation step of irradiating the metal thin film with an electron beam to form metal nanoparticles; A silicon layer deposition step of forming an N-type hydrogenated amorphous silicon layer, an intrinsic hydrogenated amorphous silicon layer, and a P-type hydrogenated amorphous silicon layer on the metal nanoparticles; A transparent conductive film forming step of forming a transparent conductive oxide (TCO) on the silicon layer; And forming a front electrode on the transparent conductive film. The present invention also provides a method of manufacturing a solar cell using electron beam irradiation.
또한, 상기 후면전극 형성단계 전, 상기 SUS기판에 산화규소(SiO) 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법을 제공한다.Also, a silicon oxide (SiO 2) thin film is formed on the SUS substrate before the rear electrode forming step.
또한, 상기의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다.
The present invention also provides a solar cell manufactured by the above-described method.
상기와 같이 본 발명에 따른 실리콘 태양전지의 금속 나노입자 형성방법은 기판 또는 구성부 위에 금속 나노입자을 형성하여 빛의 산란을 증가시킴과 동시에 실리콘 박막 사이의 계면의 접합특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the method of forming metal nanoparticles of a silicon solar cell according to the present invention increases the scattering of light by forming metal nanoparticles on a substrate or a constituent part, and improves the bonding properties of the interface between the silicon thin films have.
또한, 전자빔 조사를 통한 금속 나노입자 형성은 빠른 시간에 기판 및 다른 구성부의 손상 없이 금속 나노입자 형성할 수 있는 방법으로 저가형 실리콘 태양전지에 적용 가능한 최적의 공정법 및 저가형 태양전지를 제공하는 효과가 있다.In addition, the formation of metal nanoparticles through electron beam irradiation can provide metal nanoparticles in a short time without damaging the substrate and other constituent parts, thereby providing an optimal process method applicable to low-priced silicon solar cells and an effect of providing a low-cost solar cell have.
또한, 전자빔 조사를 통해 형성된 금속 나노입자는 비정질 또는 미세결정 실리콘 태양전지에 단락전류 증가를 위해 적용할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the metal nanoparticles formed through the electron beam irradiation can be applied to increase the short-circuit current in an amorphous or microcrystalline silicon solar cell.
도 1은 본 발명의 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법의 공정도이다.
도 2는 기판에 형성된 금속 나노입자의 상태를 나타낸 사진이다.
도 3은 유리기판을 이용한 본 발명의 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법의 공정도이다.
도 4는 유리기판을 이용한 본 발명이 태양전지의 단면도이다.
도 5는 SUS기판을 이용한 본 발명의 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법의 공정도이다.
도 6은 SUS기판을 이용한 본 발명이 태양전지의 단면도이다.1 is a process diagram of a method for forming metal nanoparticles using electron beam irradiation according to the present invention.
2 is a photograph showing the state of metal nanoparticles formed on a substrate.
3 is a process diagram of a solar cell manufacturing method using electron beam irradiation of the present invention using a glass substrate.
4 is a sectional view of a solar cell according to the present invention using a glass substrate.
5 is a process diagram of a solar cell manufacturing method using electron beam irradiation of the present invention using an SUS substrate.
6 is a sectional view of a solar cell according to the present invention using an SUS substrate.
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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that, in the drawings, the same components or parts are denoted by the same reference numerals whenever possible. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as to avoid obscuring the subject matter of the present invention.
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.As used herein, the terms " about, " " substantially, " " etc. ", when used to refer to a manufacturing or material tolerance inherent in the stated sense, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure.
도 1은 본 발명의 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법의 공정도이고, 도 2는 기판에 형성된 금속 나노입자의 상태를 나타낸 사진이며, 도 3은 유리기판을 이용한 본 발명의 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법의 공정도이고, 도 4는 유리기판을 이용한 본 발명이 태양전지의 단면도이며, 도 5는 SUS기판을 이용한 본 발명의 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법의 공정도이고, 도 6은 SUS기판을 이용한 본 발명이 태양전지의 단면도이다.
FIG. 2 is a photograph showing the state of metal nanoparticles formed on a substrate, and FIG. 3 is a graph showing the state of the metal nanoparticles formed on the substrate using the electron beam irradiation of the present invention using a glass substrate 4 is a sectional view of a solar cell using a glass substrate, FIG. 5 is a process diagram of a solar cell manufacturing method using an SUS substrate according to the present invention, and FIG. 6 is a cross- Sectional view of a solar cell according to the present invention.
본 발명은 태양전지의 포확량을 증가시키기 위해 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법으로 도 1에 나타난 바와 같이 기판 준비단계, 금속 박막 형성단계, 전자빔 조사단계로 기판에 금속 나노입작을 증착시킨다.As shown in FIG. 1, metal nanoparticles are deposited on a substrate by a substrate preparing step, a metal thin film forming step, and an electron beam irradiating step by a method of forming metal nanoparticles using electron beam irradiation to increase the solar cell stacking amount.
상기 기판 준비단계는 태양전지에 사용되는 기판을 준비하는 단계로, 상기 기판은 태양전지에 사용되는 기판은 어느 것이나 사용할 수 있으나, 태양전지의 생산단가, 및 가격 경쟁력을 높이기 위해 유리기판 및 SUS기판을 사용하는 것이 바람직할 것이다.The substrate preparation step may include preparing a substrate to be used for a solar cell, and the substrate may be any substrate used for a solar cell. However, in order to increase production cost and price competitiveness of a solar cell, It would be desirable to use
상기 금속박막 형성단계는 상기 기판에 금속 박막을 형성하는 단계이다.The metal thin film forming step is a step of forming a metal thin film on the substrate.
상기 금속 박막은 전자빔 조사로 금속 나노입자로 형성되는 것으로 금속 박막의 두께로 금속 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 상기 금속 박막의 두께는 5~25㎚ 두께로 형성되는 것이 바람직할 것이다.The metal thin film is formed of metal nanoparticles by electron beam irradiation, and the size of the metal nanoparticles can be controlled by the thickness of the metal thin film. The thickness of the metal thin film is preferably 5 to 25 nm.
상기 금속 박막은 전도체인 구리, 금, 은, 텅스텐, 구리 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 스퍼터링(Sputtering)법, 열증착(thermal evaporation)법, 전자빔 증착(E-beam evaporation)법 중 어느 하나의 방법으로 형성시키는 것이 바람직할 것이다.The metal thin film may be formed of any one of copper, gold, silver, tungsten, and copper, which are conductors, and may be formed by any one of sputtering, thermal evaporation, and E-beam evaporation Method.
상기 전자빔 조사단계는 상기 금속 박막에 전자빔을 조사하여 금속 나노입자를 형성하는 단계로 상기 전자빔은 에너지가 1~3keV로 30~120초간 조사하여 상기 금속 박막을 금속 나노입자로 형성시킨다.The electron beam irradiation step irradiates the metal thin film with an electron beam to form metal nanoparticles. The electron beam is irradiated with energy of 1 to 3 keV for 30 to 120 seconds to form the metal thin film as metal nanoparticles.
상기 전자빔 조사로 상기 금속 박막은 금속 나노입자로 형성되는 것으로 상기 금속 박막의 두께와 전자빔 조사 조건을 통해 금속 나노입자의 크기를 조절할 수 있다.The metal thin film is formed of metal nanoparticles by the electron beam irradiation, and the size of the metal nanoparticles can be controlled through the thickness of the metal thin film and the electron beam irradiation conditions.
상기 전자빔 조사는 고밀도 플라즈마의 형성을 통해 이온과 전자를 분리하여 조사하는 방식으로 조사하여 기판 및 다른 구성부의 손상없이 금속나노입자를 형성할 수 있을 것이다.The electron beam irradiation may be performed by separating ions and electrons from each other through the formation of a high-density plasma, thereby forming metal nanoparticles without damaging the substrate and other constituent parts.
상기 금속 나노입자의 크기는 원활한 빛의 산란을 유도하기 위해 지름 100~400㎚의 크기를 갖는 것이 바람직할 것이다.It is preferable that the size of the metal nanoparticles has a size of 100 to 400 nm in order to induce smooth light scattering.
상기 전자빔 조사로 형성된 금속 나노입자는 디웨팅(dewetting)으로 증착되여 표면이 불균일하여 빛의 산란을 증가시키고 상기 금속 나노입자 위로 형성되는 구성부와 계면 접합특헝을 향상시킬 수 있다.The metal nanoparticles formed by the electron beam irradiation may be deposited by dewetting to increase the scattering of light due to the nonuniformity of the surface, thereby improving the interfacial bonding characteristics with the constituent parts formed on the metal nanoparticles.
도 2는 기판에 은(Ag)을 이용하여 열증착(thermal evaporation)법으로 두께 20㎚의 박막을 형성시킨 후, 진공상태에서 2keV, 60초간 전자빔을 조사하여 평균 지름 150㎚의 은 나노입자를 기판에 형성시킨 사진이다.FIG. 2 is a graph showing the results of the measurement of silver nanoparticles having an average diameter of 150 nm by irradiating an electron beam at 2 keV for 60 seconds in a vacuum state after forming a thin film having a thickness of 20 nm by using thermal evaporation method using silver (Ag) This is a photograph formed on a substrate.
상기와 같이 본 발명에 따른 전자빔 조사를 이용한 금속 나노입자 형성방법을 통해 태양전지를 제조할 경우 기판의 종류에 따라 태양전지의 구조를 변경하는 것이 바람직하다.As described above, when the solar cell is manufactured through the method of forming metal nanoparticles using electron beam irradiation according to the present invention, it is preferable to change the structure of the solar cell according to the type of the substrate.
본 발명의 제1 실시예로 기판을 유리기판을 사용하여 태양전지를 제조할 경우에는 도 3에서 나타난 바와 같이 기판 준비단계, 투명전도막 형성단계, 금속 박막 형성단계, 전자빔 조사단계, 실리콘층 증착단계, 전극형성단계로 제조하여 도 4와 같은 태양전지를 제조할 수 있다.As shown in FIG. 3, when a solar cell is manufactured using a glass substrate as a substrate according to the first embodiment of the present invention, a substrate preparation step, a transparent conductive film formation step, a metal thin film formation step, an electron beam irradiation step, And an electrode forming step to produce a solar cell as shown in FIG.
상기 기판 준비단계는 유리기판(110)을 준비하는 단계이며, 상기 투명전도막 형성단계는 투명전도막(Transparent conductive oxide: TCO)을 형성하는 단계이다.The substrate preparation step is a step of preparing a
상기 투명전도막(120)은 ZnO, AZO, ITO 및 SnO2:F 등과 같은 투명한 도전 산화물을 물리적 기상증착 장치 또는 화학적 기상증착 장치로 증착함으로써 형성할 수 있다.The transparent
또한, 상기 투명전도막의 두께는 600~1000㎚로 형성되는 것이 바람직할 것이다.It is preferable that the thickness of the transparent conductive film is 600 to 1000 nm.
상기 금속 박막 형성단계는 상기 투명전도막에 금속 박막을 형성하는 단계이고, 상기 전자빔 조사 단계는 상기 금속 박막에 전자빔을 조사하여 금속 나노입자(130)를 형성하는 단계로 상기에서 설명한 것과 동일하게 실시할 수 있다.The metal thin film forming step is a step of forming a metal thin film on the transparent conductive film, and the electron beam applying step is a step of forming
상기 실리콘 증착단계는 상기 금속 나노입자 위로 N형 수소화된 비정질 실리콘층(143), 인트린식(intrinsic) 수소화된 비정질 실리콘층(142), P형 수소화된 비정질 실리콘층(141)을 형성하는 단계이다.The silicon deposition step is a step of forming an N-type hydrogenated
상기 실리콘층(140)의 적층 순서는 도 4와 같이 P형 수소화된 비정질 실리콘층(141), 인트린식 수소화된 비정질 실리콘층(142), N형 수소화된 비정질 실리콘층(143)으로 적층되거나 N형 수소화된 비정질 실리콘층(143), 인트린식 수소화된 비정질 실리콘층(142), P형 수소화된 비정질 실리콘층(141)으로 적층될 수 있다.The stacking order of the
상기 N형 수소화된 비정질 실리콘층(143)의 두께는 20~30㎚, 인트린식 수소화된 비정질 실리콘층(142)의 두께는 150~550㎚, P형 수소화된 비정질 실리콘층(141)의 두께는 10~20㎚로 형성되는 것이 바람직할 것이다.The thickness of the N-type hydrogenated
상기 실리콘층의 N형 수소화된 비정질 실리콘층, 인트린식 수소화된 비정질 실리콘층, P형 수소화된 비정질 실리콘층은 화학 기상 증착법으로 형성시키는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 플라즈마 강화 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD)으로 형성시키는 것이다.The N-type hydrogenated amorphous silicon layer, the intrinsic hydrogenated amorphous silicon layer, and the P-type hydrogenated amorphous silicon layer of the silicon layer are preferably formed by a chemical vapor deposition method, and most preferably, a plasma enhanced chemical vapor deposition Chemical Vapor Deposition (PECVD).
상기 전극형성단계은 상기 투명전도막 위에 전면전극(160), 실리콘층 위에 후면전극(150)을 형성하는 단계이다.The electrode forming step is a step of forming a
상기 전면전극(150)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄(Al)으로 형성되는 것이다.The
상기 후면전극(160)은 빛은 반사와 산란율을 높이기 위해 은(Ag) 박막(161)과 알루미늄(Al) 박막(162)이 실리콘층에 순차적으로 적층되도록 형성할 수 있다.The
상기 은 박막은 빛의 반사를 위해 150~250㎚의 두게로, 알루미늄 박막은 250~350㎚의 두께로 형성되는 것이 바람직할 것이다.It is preferable that the silver thin film is formed to have a thickness of 150 to 250 nm for reflection of light and the aluminum thin film has a thickness of 250 to 350 nm.
상기와 같은 제조방법으로 유리기판을 이용한 태양전지(100)를 제조할 수 있다.The
본 발명의 제2 실시예로 기판을 SUS기판을 사용하여 태양전지를 제조할 경우에는 도 5에서 나타난 바와 같이 기판 준비단계, 후면전극 형성단계, 금속 박막 형성단계, 전자빔 조사단계, 실리콘층 증착단계, 투명전도막 형성단계, 전면전극 형성단계로 제조하여 도 6과 같은 태양전지를 제조할 수 있다.In the case of manufacturing a solar cell using a SUS substrate as a substrate according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the substrate preparation step, the back electrode formation step, the metal thin film formation step, the electron beam irradiation step, , A transparent conductive film forming step, and a front electrode forming step, so that a solar cell as shown in FIG. 6 can be manufactured.
상기 기판 준비단계는 SUS기판(110)을 준비하는 단계이다The substrate preparation step is a step of preparing the
상기 후면전극 형성단계는 상기 기판에 후면 전극(160)을 형성하는 단계로 은(Ag) 또는 알루미늄(Ag)을 이용하여 전극을 형성할 수 있다.In the step of forming the
상기 금속 박막 형성단계는 상기 후면전극에 금속 박막을 형성하는 단계이고, 상기 전자빔 조사 단계는 상기 금속 박막에 전자빔을 조사하여 금속 나노입자(130)를 형성하는 단계로 상기에서 설명한 것과 동일하게 실시할 수 있다.The metal thin film forming step is a step of forming a metal thin film on the rear electrode, and the electron beam applying step is a step of forming
상기 실리콘 증착단계는 상기 금속 나노입자 위로 N형 수소화된 비정질 실리콘층(143), 인트린식 수소화된 비정질 실리콘층(142), P형 수소화된 비정질 실리콘층(141)을 형성하는 단계로 상기 제1 실시예에서 설명한 것과 동일하게 실시할 수 있다.The silicon deposition step may include forming an N-type hydrogenated
상기 투명전도막형성단계는 상기 실리콘층(140)에 투명전도막(Transparent conductive oxide: TCO)을 형성하는 단계로 ZnO, AZO, ITO 및 SnO2:F 등과 같은 투명한 도전 산화물을 물리적 기상증착 장치 또는 화학적 기상증착 장치로 증착함으로써 형성할 수 있으며, 투명전도막(120)의 두께는 600~1000㎚로 형성되는 것이 바람직할 것이다.The transparent conductive film forming step may include forming a transparent conductive oxide (TCO) on the
상기 전면전극 형성단계는 상기 투명전도막(120)에 전면전극(150)을 형성하는 단계로 상기 후면전극(160)과 같이 은(Ag) 또는 알루미늄(Ag)을 이용하여 전극을 형성할 수 있으며, 상기 투명전도층 표면에 메탈 그리드로 형성되어 빛의 투과를 방해하지 않도록 형성하는 것이 바람직할 것이다.The forming of the front electrode may include forming a
상기 SUS기판(110)과 후면전극(160)과의 접합력을 강화시키기 위해 상기 후면전극 형성단계 전, 상기 SUS기판에 산화규소(SiO) 박막을 형성하여 상기 기판과 후면전극의 접합력을 강화시킬 수 있다.
A silicon oxide (SiO 2) thin film may be formed on the
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 태양전지 110 : 기판
120 : 투명전도막 130 : 금속 나노입자
140: 실리콘층 150 : 전면전극
160 : 후면전극Description of the Related Art
100: solar cell 110: substrate
120: transparent conductive film 130: metal nanoparticle
140: silicon layer 150: front electrode
160: rear electrode
Claims (17)
상기 기판에 후면 전극을 형성하는 후면전극 형성단계;
상기 후면 전극에 금속 박막을 형성하는 금속 박막 형성단계;
상기 금속 박막에 전자빔을 조사하여 금속 나노입자를 형성하는 전자빔 조사단계;
상기 금속 나노입자 위로 N형 수소화된 비정질 실리콘층, 인트린식 수소화된 비정질 실리콘층, P형 수소화된 비정질 실리콘층을 형성하는 실리콘층 증착단계;
상기 실리콘층에 투명전도막(Transparent conductive oxide: TCO)을 형성하는 투명전도막 형성단계;
상기 투명전도막에 전면전극을 형성하는 전면전극 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법.A substrate preparation step of preparing an SUS substrate and forming a silicon oxide (SiO) thin film on the SUS substrate;
Forming a rear electrode on the substrate;
A metal thin film forming step of forming a metal thin film on the rear electrode;
An electron beam irradiation step of irradiating the metal thin film with an electron beam to form metal nanoparticles;
A silicon layer deposition step of forming an N-type hydrogenated amorphous silicon layer, an intrinsic hydrogenated amorphous silicon layer, and a P-type hydrogenated amorphous silicon layer on the metal nanoparticles;
A transparent conductive film forming step of forming a transparent conductive oxide (TCO) on the silicon layer;
Forming a front electrode on the transparent conductive film; and forming a front electrode on the transparent conductive film.
상기 실리콘층은 플라즈마 강화 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein the silicon layer is formed by a Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) method.
상기 N형 수소화된 비정질 실리콘층의 두께는 20~30㎚, 인트린식 수소화된 비정질 실리콘층의 두께는 150~550㎚, P형 수소화된 비정질 실리콘층의 두께는 10~20㎚로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자빔 조사를 이용한 태양전지 제조방법.10. The method of claim 9,
The N-type hydrogenated amorphous silicon layer has a thickness of 20 to 30 nm, the intrinsic hydrogenated amorphous silicon layer has a thickness of 150 to 550 nm, and the P-type hydrogenated amorphous silicon layer has a thickness of 10 to 20 nm Wherein the solar cell is irradiated with electron beams.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130089230A KR101540773B1 (en) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Method of forming metal nano particle and method of manufacturing solar cell using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130089230A KR101540773B1 (en) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Method of forming metal nano particle and method of manufacturing solar cell using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150014059A KR20150014059A (en) | 2015-02-06 |
| KR101540773B1 true KR101540773B1 (en) | 2015-07-31 |
Family
ID=52571009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130089230A KR101540773B1 (en) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Method of forming metal nano particle and method of manufacturing solar cell using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101540773B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2577355B2 (en) * | 1986-06-10 | 1997-01-29 | 株式会社東芝 | Method for manufacturing semiconductor device |
| KR20090011331A (en) * | 2007-07-25 | 2009-02-02 | 한양대학교 산학협력단 | Method for making metal nano particle |
| KR20120060042A (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-11 | 주식회사 와이텔포토닉스 | Solar cells using substrate integrated with antireflection nano structure and method for fabricating the same |
| KR20120075099A (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-06 | 엘지디스플레이 주식회사 | Solar cell and fabricating method thereof |
-
2013
- 2013-07-29 KR KR1020130089230A patent/KR101540773B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2577355B2 (en) * | 1986-06-10 | 1997-01-29 | 株式会社東芝 | Method for manufacturing semiconductor device |
| KR20090011331A (en) * | 2007-07-25 | 2009-02-02 | 한양대학교 산학협력단 | Method for making metal nano particle |
| KR20120060042A (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-11 | 주식회사 와이텔포토닉스 | Solar cells using substrate integrated with antireflection nano structure and method for fabricating the same |
| KR20120075099A (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-06 | 엘지디스플레이 주식회사 | Solar cell and fabricating method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20150014059A (en) | 2015-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI438904B (en) | Method for obtaining high performance thin film devices deposited on highly textured substrates | |
| JP5398003B2 (en) | Method for depositing oxide layer on absorption layer of solar cell, and method for producing solar cell | |
| TW201203576A (en) | Single junction CIGS/CIS solar module | |
| US9647163B2 (en) | Solar cell having a double-sided structure, and method for manufacturing same | |
| TWI402992B (en) | Solar cell and method for fabricating the same | |
| US20120073641A1 (en) | Solar cell apparatus having the transparent conducting layer with the structure as a plurality of nano-level well-arranged arrays | |
| CN103000709B (en) | Back electrode, back electrode absorbing layer composite structure and solar cell | |
| TW201308635A (en) | Tandem solar cell with improved tunnel junction | |
| TW201508935A (en) | Photovoltaic device and method of forming a photovoltaic device | |
| KR20110092023A (en) | Solar cell and method of fabricating the same | |
| Chen et al. | Enhancement in electrical performance of thin-film silicon solar cells based on a micro-and nano-textured zinc oxide electrodes | |
| KR101540773B1 (en) | Method of forming metal nano particle and method of manufacturing solar cell using the same | |
| US20150325712A1 (en) | Nanostructured Thin-Film Solar Cell | |
| Nowak et al. | Optimizing folded silicon thin-film solar cells on ZnO honeycomb electrodes | |
| KR101237369B1 (en) | Photovoltaic cell having efficiency improving structure and method of manufacturing the same | |
| KR20110060412A (en) | Solar cell and method of fabircating the same | |
| Sher et al. | The photovoltaic potential of femtosecond-laser textured amorphous silicon | |
| KR101541108B1 (en) | solar cell and manufacturing method thereof | |
| JP6209682B2 (en) | Method for producing silicon substrate for solar cell | |
| KR101428469B1 (en) | Fabrication Method for CIGS Solar Cell having Double Texturing Electrode Layer. | |
| TWI424583B (en) | A manufacturing method of a thin-film solar cell | |
| KR101437668B1 (en) | Thin film solar cell | |
| KR100996162B1 (en) | Thin film solar cell, fabricating method of the same, fabricating method of photoreceptive layer | |
| KR101144483B1 (en) | Solar cell apparatus, solar power generating system having the same and method of fabricating the same | |
| Gómez et al. | Novel concepts for low-cost and high-efficient thin film solar cells |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180702 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190625 Year of fee payment: 5 |