초록 ▼

기존에 고가의 요소로 작용하던 실리콘 태양전지를 저가화하기 위해서 기판 원부자재로 가격이 저렴한 다결정 실리콘을 사용하였다. 태양전지의 입사광 중 표면에서의 손실율이 막대하기 때문에, 실리콘 표면에서 빛 수집효율을 높이고, 표면 passivation을 수행할 필요가 있다. 기존의 태양전지는 태양전지 제조공정 단계가 복잡하고 제작비용이 막대한 사진식각 기술을 사용하였으나, 본 사업에서는 photolithographic한미세한 패턴 형성 없이도 표면에 건식으로 texture 구조물을 형성할 수 있는 식각기술을 사용하였다. 기존의 다결정

기존에 고가의 요소로 작용하던 실리콘 태양전지를 저가화하기 위해서 기판 원부자재로 가격이 저렴한 다결정 실리콘을 사용하였다. 태양전지의 입사광 중 표면에서의 손실율이 막대하기 때문에, 실리콘 표면에서 빛 수집효율을 높이고, 표면 passivation을 수행할 필요가 있다. 기존의 태양전지는 태양전지 제조공정 단계가 복잡하고 제작비용이 막대한 사진식각 기술을 사용하였으나, 본 사업에서는 photolithographic한미세한 패턴 형성 없이도 표면에 건식으로 texture 구조물을 형성할 수 있는 식각기술을 사용하였다. 기존의 다결정실리콘은 결정 방향이 여러 방향으로 형성되기 때문에 표면에 texturing을 수행하기 어려웠으나, 본 사업에서는 건식식각 기술로 다결정 실리콘 표면에 light trapping 효과가우수한 texturing을 수행하여 해결하였다. 건식식각기술을 이용한 입사광의 반사를 최소화할 수 있는 최적 조건을 알아내기 위해서 가스배합비율(CF₄, Ar, O₂), 플라스마 방전전력, 기판과의 거리, 온도 등의 제반 공정 조건을 가변 수행 태양전지 에너지 변환효율에 가장 적합한 건식식각 조건을 확립하였다. 특히 본사는 기존에 환경에 문제가 되오던 습식식각의 문제점을 해결하는 건식식각 기술을 확보하여 이를 이용한 고효율태양전지를 제조하고자 하였다. 태양전지 표면에서의 손실이 약 32%를 상회하므로 건식식각 기술을 이용하면 표면 식각과 passivation을 한번공정으로 수행하여 저가의 기판재에서도 고효율 달성이 가능하다. 본 사가 보유한 건식식각 기반기술과 태양전지 제조기술을 활용하여 저가로고효율 태양전지를 제조하였다

목차 Contents

• 제 1 장. 사업개요...8
• 제 1 절. 기술개발...8
• 제 2 절. 개발목표...9
• 1. 기존 기술의 문제점 및 해결방안...9
• 2. 개발목표...10
• 제 2 장. 기초 자료 조사...14
• 제 1 절. 건식식각을 위한 hollow cathode의 동작원리...14
• 제 2 절. hollow cathode의 구조...17
• 제 3 절. 태양전지 표면 건식각 처리용 hollow cathode플라즈마 시스템...19
• 제 4 절. 태양전지의 변환손실 원인 및 대비책...20
• 제 3 장. 개발내용...21
• 제 1 절. 제조공정도...21
• 제 2 절. 태양전지 구조 설계 및 최적화...22
• 제 3 절. Emitter layer 형성...24
• 제 4 절. 표면 건식식각 조건 최적화...25
• 제 5 절. 인 확산...28
• 제 6 절. 전, 후면전극 열처리...28
• 제 7 절. 전기적 파라미터 측정...29
• 제 4 장. 개발결과...30
• 제 1 절. 개발제품명...30
• 제 2 절. 제품의 작동원리...30
• 제 3 절. 개발제품의 사양...31
• 제 4 절. 양산 원가계산과 기존제품과의 가격비교...32
• 제 5 절. 성능평가 및 선진국 제품과의 성능 비교...32
• 제 6 절. 핵심기술 및 경쟁력...33
• 제 5 장. 사업화 방향 및 기대효과...34
• 제 1 절. 양산산업화 추진경과...34
• 제 2 절. 매출 실적과 향후 3년간 계획...35
• 제 3 절. 기대효과...37
• 제 4 절. 연구결과 활용방안...38