KR20110044413A - 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 실리콘 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 실리콘 태양전지에 사용될 수 있는 실리콘 기판으로, 포토리소그래피 방법을 사용하여 선택적 패턴이 형성된 실리콘 기판 표면에 나노 다공성 구조를 형성함으로써 반사도를 감소시키며, 캐리어의 수명을 향상시킬 수 있고 개방 전압을 향상시켜 광전변환 효율을 향상시킬 수 있는, 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 실리콘 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
태양전지, 실리콘 기판, 나노 다공성 구조, 선택적 패턴
Description
본 발명은 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로 포토리소그래피 방법을 사용하여 선택적 패턴이 형성된 실리콘 기판 표면에 나노 다공성 구조를 형성함으로써, 반사도를 감소시키며, 캐리어의 수명을 향상시킬 수 있고 개방 전압을 향상시켜 광전변환 효율을 향상시킬 수 있는, 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 심각한 환경오염 문제와 화석 에너지 고갈로 차세대 청정에너지 개발에 대한 중요성이 증대되고 있다. 그 중에서도 태양전지는 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 전환시키는 장치로서, 공해가 적고, 자원이 무한적이며 반영구적인 수명을 가지고 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 에너지원으로 기대되고 있다.
태양전지는 광흡수 층으로 사용되는 물질에 따라서 다양한 종류로 구분되며, 현재 가장 많이 사용되는 것은 실리콘을 이용한 실리콘 태양전지이다.
일반적으로 실리콘 태양전지는, 외부에서 들어온 빛에 의해 태양전지의 반도체 내부인 PN 접합에서 전자와 정공의 쌍이 생성되고, 이러한 전자와 정공의 쌍이PN 접합의 공핍층에 형성된 내부 전기장에 의해 전자는 N형 반도체로 이동하고 정공은 P형 반도체로 이동함으로써 전기가 발생된다.
최근 실리콘 태양전지의 효율을 높이기 위해 사용할 수 있는 방법으로 웨이퍼 표면을 조직화(texturing)하여 빛의 흡수를 극대화시키는 방법이 사용되고 있는데, 이러한 웨이퍼 표면 조직화 방법으로는 플라스마 식각을 이용한 방법, 기계적으로 홈(grooving)을 내는 방법, 포토리소그래피를 이용한 방법, 화학적인 식각 방법 등이 이용되고 있다.
플라스마를 이용하여 표면 조직화할 경우 포토레지스트를 도포하여 패턴을 형성한 후 플라스마를 이용하여 식각한 후 마스크 층을 제거하는 방법으로 작업시간이 오래 걸리며 고가의 진공 장비가 필요하기 때문에 상업적 이용 가능성이 적다.
또한, 기계적 스크라이빙(scribing) 방법은 웨이퍼 표면에 홈(groove)을 형성하여 화학적인 식각을 이용하여 표면 조직화하는 방법으로 이는 작업시간이 오래 걸리기 때문에 상업적인 생산이 어렵고 박막에 적용하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 포토리소그래피를 이용한 방법의 경우 산화막이 있는 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하여 패턴을 형성하고 이를 이방성/등방성 식각 방법을 통해 표면 조 직화하는 방법으로 가격이 비싼 공정이기 때문에 다결정 태양전지 제작에 상업적으로 적용하기 힘들다.
그리고 화학적인 식각 방법 중 이방성 식각 방법은 용액 내 프로텍터(protector)를 형성하여 이방성 식각한 후 프로텍터와 식각 용액을 제거하는 방법으로, 짧은 공정 시간에 저렴한 가격으로 다량의 웨이퍼를 표면 조직화할 수 있는 방법으로 가장 많이 사용되고 있으나, 다결정 웨이퍼의 경우에는 원하는 반사율을 얻을 수 없어 적용하기 힘든 문제점이 있다. 이는 다결정 웨이퍼의 경우 다양한 결정 방향을 가지고 있기 때문에 반사율을 줄이기에 적합한 식각이 이루어지지 못하며, 식각 용액에 대한 관리가 쉽지 않기 때문이다.
본 발명자들은 상술한 문제점을 해결할 수 있으며, 실리콘 태양전지의 효율을 높일 수 있는 태양전지용 실리콘 기판의 식각방법에 대해 연구를 거듭하였다. 그 결과, 포토리소그래피 방법 등으로 실리콘 기판에 목적하는 패턴을 형성한 후 상기 실리콘 기판을 희석된 산성 혼합 용액에 실리콘 기판을 침지시키는 경우, 실리콘 기판 상에 패턴이 형성된 부분을 식각하여 패턴이 형성된 부분에 나노 다공성 구조를 형성시킬 수 있었다. 또 이와 같이 제조된 실리콘 기판은 반사도를 감소시키며, 캐리어의 수명을 향상시킬 수 있고 개방 전압을 향상시켜 광전변환 효율을 향상시킴을 확인하였다.
본 발명의 목적은 반사도를 감소시키며 캐리어의 수명을 증가시킬 수 있는, 나노 다공성 구조가 형성된 태양전지용 실리콘 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 선택적으로 패턴이 형성된 실리콘 기판 표면에 나노 다공성 구조를 형성시킬 수 있는 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 단결정질, 다결정질 혹은 삼결정질 실리콘 기판 표면에 한 번의 반응 과정을 통하여 나노 다공성 구조를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 결정성도 잘 보전되며, 실리콘 기판의 식각량도 적으며, 대량 생산에 적합한 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
실리콘 기판 표면에 목적하는 패턴을 형성하는 단계(단계 1);
질산과 불산을 혼합하여 산성 혼합 용액을 제조한 후, 상기 산성 혼합 용액을 산성 혼합 용액의 1~5배 부피 비의 물과 혼합하여 희석된 산성 혼합 용액을 제조하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 제조한 희석된 산성 혼합 용액에 단계 1에서 패턴이 형성된 실리콘 기판을 침지시켜, 실리콘 기판에 형성된 패턴에 나노 다공성 구조를 형성하 는 단계(단계 3)를 포함하는, 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법을 제공한다.
하기에서 본 발명에 따른 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법을 상세하게 설명한다.
우선, 실리콘 기판 표면에 포토리소그래피 방법 등을 이용하여 목적하는 패턴을 형성한다(단계 1).
상기 단계 1에서는, 후면 전극형 실리콘 태양전지에서 실리콘 기판의 전면에 선택적으로 패턴을 형성하는 경우나, PN 접합 영역을 확대할 경우, 태양전지용 실리콘 기판의 후면 전계를 국부적인 패턴으로 형성할 경우 등과 같이 실리콘 기판 상에 선택적으로 패턴을 형성시켜야 할 필요에 따라 실리콘 기판 상에 포토리소그래피 방법 등을 이용하여 목적하는 패턴을 형성할 수 있다.
이와 같이 태양전지용 실리콘 기판 상에 포토리소그래피 방법을 사용하여 패턴을 형성하는 방법은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
이후, 질산(HNO3)과 불산(HF)을 혼합하여 산성 혼합 용액을 제조한 후, 상기 산성 혼합 용액을 산성 혼합 용액의 1~5배 부피 비의 물과 혼합하여 희석된 산성 혼합 용액을 제조한다(단계 2).
상기 단계 2에서 산성 혼합 용액은 질산과 불산을 1:5 내지 5:1의 부피 비로 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다.
질산과 불산을 혼합하여 산성 혼합 용액을 제조한 후, 상기 산성 혼합 용액과 산성 혼합 용액의 1~5배 부피 비의 물을 혼합하여 희석된 산성 혼합 용액을 준비한다.
본 발명에서는 나노 다공성 구조를 가진 실리콘 기판을 제조할 때, 질산과 불산을 1:5 내지 5:1의 부피 비로 혼합한 산성 혼합 용액 및 상기 산성 혼합 용액의 1~5배 부피 비의 물을 혼합한 산성 혼합 용액을 사용하는 것이 특징이다.
상기 산성 혼합 용액의 1배 부피 비 미만의 물과 상기 산성 혼합 용액을 혼합하여 본 발명에서 사용하는 희석된 산성 혼합 용액을 제조한 후 상기 희석된 산성 혼합 용액에 실리콘 기판을 침지시키는 경우, 실리콘 기판 표면에 나노 다공성 구조가 원하는 만큼 형성되지 않는 문제가 있다. 또한 산성 혼합 용액을 5배 부피 비를 초과하는 물과 혼합하여 용액을 제조하여 사용하는 경우, 희석 정도에 따른 온도 상승 정도의 보상을 감안하더라도 실리콘 기판의 식각 반응 속도가 현저히 느려져 공정 효율을 감소시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 희석된 산성 혼합 용액으로는 질산과 불산을 3:7 부피 비로 혼합하여 산성 혼합 용액을 제조한 후, 상기 산성 혼합 용액과 산성 혼합 용액의 2배 부피 비의 물을 혼합하여 제조된, 희석된 산성 혼합 용액을 사용하여 실리콘 기판에 형성된 패턴에 나노 다공성 구조를 형성하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 제조된 희석된 산성 혼합 용액은 산성 혼합 용액이 서로 섞일 때 발열 반응에 의해 열을 발생한다. 이때 온도가 25 ℃ 내지 60 ℃ 범위, 바람직하게는 30 ℃로 유지된다면, 상기 온도로 유지되는 희석된 산성 혼합 용액에 실리콘 기판을 침지시켜 나노 다공성 구조를 형성하는 경우, 시간도 상온 기준으로 단결정 실리콘 표준 표면 조직화 단계에서 걸리는 총 소요 시간인 약 3시간보다 훨씬 짧아질 수 있다.
다음으로, 상기 단계 2에서 제조한 희석된 산성 혼합 용액에 상기 단계 1에서 패턴이 형성된 실리콘 기판을 침지시켜 상기 실리콘 기판에 형성된 패턴에 나노 다공성 구조가 형성된 태양전지용 실리콘 기판을 제조한다(단계 3).
상기 단계 3에서는 실리콘 기판 표면에 형성된 선택적 패턴에 나노 다공성 구조를 형성하기 위하여 상술한 희석된 산성 혼합 용액에 목적하는 패턴이 형성된 실리콘 기판을 침지시킨다. 이때, 상기 단계 3에서는 목적하는 패턴이 형성된 실리콘 기판을 희석된 산성 혼합 용액에 온도와 희석 비율을 고려하여 최소 1분 내지 최대 50분을 넘지 않는 동안 침지시키는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 실리콘 기판으로는 비 가공 상태의 결정질 실리콘 기판, 단결정질 실리콘 기판, 삼결정질 실리콘 기판, 다결정질 실리콘 기판 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리 콘 기판의 제조 방법은 최초 실리콘 기판 준비단계, 표면 기초 세정 단계, 실톱 손상 표면 제거 단계, 표면 조직화 단계 등 어느 단계에 관계없이 상술한 희석된 산성 용액을 사용하여 실리콘 기판 표면에 나노 다공성 구조를 형성할 수 있다.
또한 본 발명은 질산과 불산을 혼합한 산성 혼합 용액 및 상기 산성 혼합 용액의 1~5배 부피 비의 물을 혼합하여 제조한 희석된 산성 혼합 용액에 목적하는 패턴이 형성된 실리콘 기판을 침지시킴으로써 상기 목적하는 패턴의 표면에 나노 다공성 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판을 제공한다.
상기 희석된 산성 혼합 용액은 본 발명의 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법에서 설명한 바와 동일하게 수행하여 제조된다.
본 발명에 따라 제조된 태양전지용 실리콘 기판은 포토리소그래피 방법을 사용하여 실리콘 기판 표면에 목적하는 패턴이 형성된 후, 상기 패턴에 나노 다공성 구조가 형성되며, 상기 나노 다공성 구조는 빛 가둠 효과에 의해 반사도를 감소시킬 수 있으며 캐리어의 수명도 증가시킬 수 있어 태양전지의 광전변환 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 본 발명의 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판을 제조한 후, 후면 전계 효과를 위한 실리콘 기판으로 사용하기 위하여 도 9에 나타난 공정에 따라, 상기 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판에 알루미늄 페이스트를 스크린 인쇄하여 열처리함으로써 공용 유리질층 후면 전계가 형성된 태양전지용 실리콘 기판을 제조할 수 있다. 도 10의 (a)는 도 9에 나타난 공정에 따라 결정실 실리콘 기판의 뒷면에 후면 전계를 형성하기 위해 형성된 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴을 나타낸 도면이고, 도 10의 (b)는 도 10(a)에 나타난 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판 뒷면에 알루미늄 페이스트를 스크린 인쇄하여 열처리함으로써 후면 전계가 형성된 상태를 나타낸 도면이다. 실리콘과 알루미늄의 공융 상태 물질이 나노 다공성 구조에 충전됨으로써 접촉 면적을 훨씬 넓힐 수 있어 개방 전압을 높이는 효과를 더욱 크게 할 수 있다.
이와 같이 제조된 후면 전계가 형성된 태양전지용 실리콘 기판은 나노 다공성 구조의 홈에 알루미늄이 충전되어 알루미늄과 접촉하는 면적이 넓어져 태양전지의 개방 전압을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 실리콘 기판의 기본 모양을 유지할 수 있으면서도 실리콘 기판에 형성된 패턴에 나노 다공성 구조를 형성시킬 수 있는 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법은 단결정질, 삼결정질 혹은 다결정질 실리콘 기판 표면에 한 번의 반응과정을 통하여 나노 다공성 구조를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 결정성도 잘 보전되며, 실리콘 기판의 식각량도 적으며, 반응 속도 조절이 가능한 희석된 산성 혼합 용액을 재사용함으로써 대량 생산에도 적합하며 환경오염 을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시 예를 설명한다. 하지만 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시 예 1
결정질 실리콘 웨이퍼 후면에 포토리소그래피 방법을 사용하여 패턴을 형성하여 후면 전계를 형성하였다. 이후, 질산과 불산을 3:7 비율로 혼합하여 100 ml 산성 혼합 용액을 제조한 후, 상기 산성 혼합 용액의 2배 부피 비에 해당하는 200 ml의 물을 상기 산성 혼합 용액에 혼합하여 희석된 산성 혼합 용액을 제조하였다. 상기 희석된 산성 혼합 용액에 상기 후면 전계가 형성된 결정질 실리콘 기판을 약 30 ℃에서 20분 동안 침지시킨 후, 상기 실리콘 기판을 세척하고 건조하여 본 발명의 태양전지용 결정질 실리콘 기판을 제조하였다. 상기와 같이 제조된 실리콘 기판에서 패턴이 형성된 표면에 나노 다공성 구조가 형성된 부분을 주사전자현미경으로 촬영하여 도 1, 도 2 및 도 3에 나타내었다. 또한, 상기 실리콘 기판 상에 패턴이 형성되지 않은 부분을 주사전자현미경으로 촬영하여 도 4에 나타내었다. 이와 같이 제조된 본 발명의 태양전지용 결정질 실리콘 기판의 표면을 알루미늄 페이스트를 스크린 인쇄 방식으로 도포한 후 평균 670 ℃로 소성한 후, 제조된 실리콘 기판의 나노 다공성 구조의 홈에 알루미늄이 충전된 상태를 촬영하여 도 5 및 도 6에 나타내었다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판은 실리콘 기판 상에 형성된 패턴 부분에만 나노 다공성 구조가 형성됨을 알 수 있다. 이와 같이 실리콘 기판 상에 형성된 패턴 부분에만 나노 다공성 구조를 형성할 수 있는 본 발명의 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법은 후면 전계를 위한 태양전지용 실리콘 기판의 제조 시 활용될 수 있으며, 본 발명에 따라 제조된 태양전지용 실리콘 기판은 개방 전압을 향상시킬 수 있다.
실험 예 1
본 실험 예 1에서는 아무 처리를 하지 않은 결정질 실리콘 기판, NaOH 강알칼리성 용액으로 표면 조직화 한 결정질 실리콘 기판 및 상기 결정질 실리콘 기판을 본 발명의 실시 예 1에 따라 희석된 산성 용액에 침지시켜 나노 다공성 구조를 형성시킨 결정질 실리콘 기판에 대해 반사도를 비교하기 위해, 빛을 조사하여 반사도를 비교한 사진을 촬영하여 도 7에 나타내었다. 또한, 상기 아무 처리를 하지 않은 결정질 실리콘 기판, NaOH 강알칼리성 용액으로 표면 조직화한 결정질 실리콘 기판 및 본 발명의 실시 예 1에 따라 희석된 산성 용액에 침지시켜 나노 다공성 구 조를 형성시킨 결정질 실리콘 기판을 반사도 및 투과도 등을 분석할 수 있는 장비인 UV-Vis spectrophotometer ((주)신코)를 이용하여 반사도를 측정한 결과를 도 8에 나타내었다.
도 7에서 도 7의 (a), (b) 및 (c)는 각각 아무 처리를 하지 않는 결정질 실리콘 기판, NaOH 강알칼리성 용액으로 표면 조직화한 결정질 실리콘 기판 및 실시 예 1에서 제조한 나노 다공성 구조의 결정질 실리콘 기판으로서, 실시 예 1에서 제조한 나노 다공성 구조의 결정질 실리콘 기판이 가장 어둡게 나타났다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따라 제조한 실시 예 1의 나노 다공성 구조의 결정질 실리콘 기판의 반사도가 가장 낮은 것을 알 수 있고 이는 실리콘 기판 상의 나노 다공성 구조의 빛 가둠 효과에 기인한 것이다. 본 실험 예 1에서 알 수 있듯이 본 발명에 따라 제조된 나노 다공성 구조의 실리콘 기판은 반사도를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예 1에서 제조한 결정질 실리콘 기판에서 나노 다공성 구조가 형성된 표면을 촬영한 3,000배 배율의 주사전자현미경 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시 예 1에서 제조한 결정질 실리콘 기판에서 나노 다공성 구조가 형성된 표면을 촬영한 20,000배 배율의 주사전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시 예 1에서 제조한 결정질 실리콘 기판에서 나노 다공성 구조가 형성된 표면을 촬영한 150,000배 배율의 주사전자현미경 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시 예 1에서 제조한 결정질 실리콘 기판에서 나노 다공성 구조가 형성되지 않은 표면을 촬영한 500배 배율의 주사전자현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시 예 1에서 제조한 결정질 실리콘 기판에서 나노 다공성 구조의 홈에 알루미늄이 채워진 상태를 촬영한 1,000배 배율의 광학현미경 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시 예 1에서 제조한 결정질 실리콘 기판에서 나노 다공성 구조의 홈에 알루미늄이 채워진 상태를 촬영한 500배 배율의 주사전자현미경 사진이다.
도 7은 아무 처리를 하지 않은 결정질 실리콘 기판, NaOH 강알칼리성 용액으로 표면 조직화한 결정질 실리콘 기판 및 상기 결정질 실리콘 기판을 본 발명의 실시 예 1에 따라 희석된 산성 용액에 침지시켜 나노 다공성 구조를 형성시킨 결정질 실리콘 기판에 대해 빛을 조사하여 반사도를 비교한 사진이다.
도 8은 아무 처리를 하지 않은 결정질 실리콘 기판, NaOH 강알칼리성 용액으 로 표면 조직화 한 결정질 실리콘 기판 및 상기 단결정질 실리콘 기판을 본 발명의 실시 예 1에 따라 희석된 산성 용액에 침지시켜 나노 다공성 구조를 형성시킨 결정 실리콘 기판을 UV-Vis 분광기를 이용하여 반사도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시 예 1에 따라 결정질 실리콘 웨이퍼에 사진 식각 공정과 희석된 혼합 산성 용액에 의한 식각 처리 과정을 거친 후, 알루미늄 페이스트를 스크린 인쇄하여 열처리하여 제조된, 공용 유리질층 후면 전계가 형성된 실리콘 기판의 제조 과정을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 따라 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 결정실 실리콘 기판의 뒷면 및 상기 태양전지용 실리콘 기판 뒷면에 알루미늄 페이스트를 스크린 인쇄하여 열처리함으로써 후면 전계가 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
Claims (12)
- 실리콘 기판 표면에 목적하는 패턴을 형성하는 단계(단계 1);질산과 불산을 혼합하여 산성 혼합 용액을 제조한 후, 상기 산성 혼합 용액을 산성 혼합 용액의 1~5배 부피 비의 물과 혼합하여 희석된 산성 혼합 용액을 제조하는 단계(단계 2); 및상기 단계 2에서 제조한 희석된 산성 혼합 용액에 단계 1에서 표면에 패턴이 형성된 실리콘 기판을 침지시켜 상기 패턴에 나노 다공성 구조를 형성하는 단계(단계 3)를 포함하는, 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법.
- 청구 항 1에서,상기 단계 1에서 실리콘 기판에 목적하는 패턴을 포토리소그래피 방법을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는, 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법.
- 청구 항 1에서,상기 단계 2에서 산성 혼합 용액은 질산과 불산을 1:5 내지 5:1의 부피 비로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법.
- 청구 항 1에서,상기 실리콘 기판이 단결정질 실리콘 기판, 삼결정질 실리콘 기판 또는 다결정질 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는, 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법.
- 청구 항 1에서,상기 실리콘 기판이 비가공된 결정질 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는, 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법.
- 청구 항 1에서,상기 단계 3이 25 ℃ 내지 60 ℃의 온도에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법.
- 청구 항 1에서,상기 단계 3에서는 실리콘 기판을 희석된 산성 혼합 용액에 1분 내지 50분 동안 침지시키는 것을 특징으로 하는, 나노 다공성 구조를 가진 선택적 패턴이 형성된 태양전지용 실리콘 기판의 제조 방법.
- 질산과 불산을 혼합한 산성 혼합 용액과 상기 산성 혼합 용액의 1~5배 부피 비의 물을 혼합한 희석된 산성 혼합 용액에 목적하는 패턴이 형성된 실리콘 기판을 침지시킴으로써 상기 목적하는 패턴의 표면에 나노 다공성 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판.
- 청구 항 8에서,상기 패턴이 형성된 실리콘 기판은 포토리소그래피 방법을 사용하여 선택적으로 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판.
- 청구 항 8에서,상기 산성 혼합 용액은 질산과 불산을 1:5 내지 5:1의 부피 비로 혼합하여 제조된 것임을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판.
- 질산과 불산을 혼합한 산성 혼합 용액과 상기 산성 혼합 용액의 1~5배 부피 비의 물을 혼합한 희석된 산성 혼합 용액에 후면 전계 패턴이 형성된 실리콘 기판을 침지시켜 나노 다공성 구조를 형성한 후, 실리콘 기판 후면에 알루미늄 페이스트를 인쇄하고 열처리함으로써 제조된 것을 특징으로 하는 후면 전계가 형성된 태양전지용 실리콘 기판.
- 청구 항 11에서,상기 산성 혼합 용액은 질산과 불산을 1:5 내지 5:1의 부피 비로 혼합하여 제조된 것임을 특징으로 하는 후면 전계가 형성된 태양전지용 실리콘 기판.
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