본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society v.19 no.2, 2010년, pp.114 - 120   피인용횟수: 4
본 등재정보는 저널의 등재정보를 참고하여 보여주는 베타서비스로 정확한 논문의 등재여부는 등재기관에 확인하시기 바랍니다.

공정가스와 RF 주파수에 따른 웨이퍼 표면 텍스쳐 처리 공정에서 저반사율에 관한 연구
Study of Low Reflectance and RF Frequency by Rie Surface Texture Process in Multi Crystall Silicon Solar Cells

윤명수    (광운대학교 전자물리학과   ); 현덕환    (주성엔지니어링   ); 진법종    (주성엔지니어링   ); 최종용    (주성엔지니어링   ); 김정식    (주성엔지니어링   ); 강형동    (주성엔지니어링   ); 이준신    (성균관대 정보통신공학부   ); 권기청    (광운대학교 전자물리학과  );
  • 초록

    일반적으로 결정질 실리콘 태양전지에서 표면에 텍스쳐링(texturing)하는 것은 알칼리 또는 산성 같은 화학용액을 사용하고 있다. 그러나 실리콘 부족으로 실리콘의 양의 감소로 인하여 웨이퍼 두께가 감소하고 있는 추세에 일반적으로 사용하고 있는 습식 텍스쳐링 방법에서 화학용액에 의한 많은 양의 실리콘이 소모되고 있어 웨이퍼의 파손이 심각한 문제에 직면하고 있다. 그리하여 습식 텍스쳐링 방법보다는 플라즈마로 텍스쳐링할 수 있는 건식 텍스쳐링 방법인 RIE (reactive ion etching) 기법이 대두되고 있다. 그리고 습식 텍스쳐링으로는 결정질 실리콘 태양전지의 반사율을 10% 이하로는 낮출 수가 없다. 다결정 실리콘 웨이퍼 표면에 텍스쳐링을 하기 위하여 125 mm 웨이퍼 144개를 수용할 수 있는 대규모 플라즈마 RIE 장비를 개발하였다. 반사율을 4% 이하로 낮추기 위하여 공정가스는 $Cl_2$ , $SF_6$ , $O_2$ 를 기반으로 RIE 텍스쳐링을 하였고 텍스쳐링의 모양은 공정가스, 공정시간, RF 주파수 등에 의해 조절이 가능하였다. 본 연구에서 RIE 공정을 통하여 16.1%의 변환효율을 얻었으며, RF 주파수가 텍스쳐링의 모양에 미치는 영향을 살펴보았다.


    Conventional surface texturing in crystalline silicon solar cell have been use wet texturing by Alkali or Acid solution. But conventional wet texturing has the serious issue of wafer breakage by large consumption of wafer in wet solution and can not obtain the reflectance below 10% in multi crystalline silicon. Therefore it is focusing on RIE texturing, one method of dry etching. We developed large scale plasma RIE (Reactive Ion Etching) equipment which can accommodate 144 wafers (125 mm) in tray in order to provide surface texturing on the silicon wafer surface. Reflectance was controllable from 3% to 20% in crystalline silicon depending on the texture shape and height. We have achieved excellent reflectance below 4% on the weighted average (300~1,100 nm) in multi crystalline silicon using plasma texturing with gas mixture ratio such as $SF_6$ , $Cl_2$ , and $O_2$ . The texture shape and height on the silicon wafer surface have an effect on gas chemistry, etching time, RF frequency, and so on. Excellent conversion efficiency of 16.1% is obtained in multi crystalline silicon by RIE process. In order to know the influence of RF frequency with 2 MHz and 13.56 MHz, texturing shape and conversion efficiency are compared and discussed mutually using RIE technology.


  • 주제어

    반응성 이온 식각 .   RF주파수 .   텍스쳐링 .   고 효율 .   반사율.  

  • 참고문헌 (11)

    1. J. S. Kim, D. Hyun, B. J. Jin, J. Y. Choi, G. C. Kwon, and J. Hong, Low Reflectance in Crystalline Si Solar cell using RIE Texturing, 23th EUPVSEC, pp.1499-1502, 2008. 
    2. H. Saha, S. K. datta, K. Mukhopadhyay, S. Banerjee, and M. K. Mukherjee, Influence of surface texturization on the light trapping and spectral response of silicon solar cell, IEEE Trans. Electron Devices, pp.1100, 1992. 
    3. 노영수, 박동희, 김태환, 최지원, 버퍼 층을 이용한 RF 마그네트론 스퍼터 방법에 의한 Al:ZnO 박막의 성장, 한국진공학회지 18, 213-220 (2009).     
    4. 최준영, 김도완, 이홍수, 실리콘 태양전지의 전면 grid 간격 변화에 따른 광 변환 특성평가, 한국전기전자재료학회 2006추계학술대회 논문집, pp.5, 2006 
    5. W. A. Nositschka, O. Voigt, P. Manshanden, and H. Kurz, Texturisation of multicrystalline silicon solar cells by RIE and plasma etching, solar energy materlals & solar cell, pp.227-237, 2003 
    6. 이제원, 주영우, 박연현, 노호섭, O2/SF6/CH4 플라즈마를 이용한 플렉시블 Polycarbonate와 PMMA의 건식, 한국진공학회지 18, 85-91 (2009).     
    7. 조신호, 조선욱, 라디오파 마그네트론 스퍼터링으로 성장한 질소와 알루미늄 도핑된 ZnO 박막의 특성, 한국표면공학회지 41, 129-133 (2008 ).     
    8. J. Yoo, K. H. Kim, M. Thamilselvan, N. Lakshminarayn, Y. K. Kim, J. H. Lee, K. J. Yoo, and J. S. Yi, RIE texturing optimization for thin c-Si solar cells in $SF_6/O_2$ plasma, J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 2008. 
    9. D. Sarti, Q. N. Le, S. Bastide, G. Goater, and D. Ferry, Proc, dry plasma texturing-an alternative technique for industrial production of thin mc-si solar cells, 13th EUPVSEC, pp.25, 1995 
    10. D. M. Manos and D. L. Flamm, "Plasma Eching", Academic Press, InC., 1989 
    11. A. R. Burgers, J. H. Bultman, C. Benking, W. A. Nositschka, O. Voigt, and H. Kurz, Silicon solar cells textuured by reactive ion etching with natural lithogaphy, 16th EUPVSEC, 2000 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (4)

    1. Park, In-Gyu ; Yun, Myoung-Soo ; Hyun, Deoc-Hwan ; Jin, Beop-Jong ; Choi, Jong-Yong ; Kim, Joung-Sik ; Kang, Hyoung-Dong ; Kwon, Gi-Chung 2010. "Influence of Crystalline Si Solar Cell by Rie Surface Texturing" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, 19(4): 314~318     
    2. Jung, D.G. ; Kong, D.Y. ; Yun, S.H. ; Seo, C.T. ; Lee, Y.H. ; Cho, C.S. ; Kim, B.H. ; Bae, Y.H. ; Lee, J.H. 2011. "Characteristics of Recycled Wafer for Solar Cell According to DRE Process" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, 20(3): 217~224     
    3. Park, Kwang-Mook ; Jung, Jee-Hee ; Bae, So-Ik ; Choi, Si-Young ; Lee, Myoung-Bok 2011. "Investigation on the Electrical Characteristics of mc-Si Wafer and Solar Cell with a Textured Surface by RIE" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, 20(3): 225~232     
    4. Jeon, S.C. ; Kong, D.Y. ; Pyo, D.S. ; Choi, H.Y. ; Cho, C.S. ; Kim, B.H. ; Lee, J.H. 2012. "A Study on Etching of Si3N4 Thin Film and the Exhausted Gas Using C3F6 Gas for LCD Process" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, 21(4): 199~204     

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
유료다운로드

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠
이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기