화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2010년 봄 (05/13 ~ 05/14, 삼척 팰리스 호텔)
권호 16권 1호
발표분야 C. Energy and the Environment(에너지 및 환경재료)
제목 태양전지용 단결정 실리콘 웨이퍼의 두께 및 강도측정법에 따른 파손 특성 평가
초록 결정질 실리콘 태양전지 저가화를 위한 효과적인 방법으로 기판역할을 하는 실리콘 웨이퍼의 두께감소에 대한 연구가 전세계적으로 진행되고 있다. 그러나 실리콘 웨이퍼의 두께감소는 태양전지 생산공정중의 파손률을 높이기 때문에 공정 신뢰성의 향상을 위해서는 박형의 실리콘 웨이퍼에 대한 기계적 물성평가가 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 현재 상용으로 사용되고 있는 직경 5인치 단결정 실리콘 웨이퍼를 표면절삭결함 제거공정을 통하여 두께를 180um, 160um, 130um, 100um로 다르게 준비하였다. 각각의 웨이퍼를 Auto-Dicer-Saw를 통하여 약 40여개의 시편으로 정밀 절단 후 파단강도를 4점 굽힘시험을 통하여 측정하였다. 130um 두께까지의 시편은 까지는 4점 굽힘시험이 가능하였으나, 100㎛ 두께의 시편은 너무 flexible하여 4점 굽힘 강도를 측정할 수 없었다. 4점 굽힘강도 실험결과 두께가 50㎛ 감소시 강도는 약 40%가 감소했고, 웨이퍼 두께-파단강도 실험 관계식으로부터 예측한 두께 50um 웨이퍼의 예상 곡강도는 약 150MPa이었다. 또한 한장의 웨이퍼 전체의 파손강도를 측정하기위해 Ring-On-Ring test 와 Twist bending test를 적용하여 4점 굽힘 시험에의해 얻어진 파단강도와 비교였다.
저자 신봉걸1, 노석인1, 김현호1, 현창용1, 변재원1, 강병준2, 김동환2
소속 1서울산업대, 2고려대
키워드 태양전지; 두께감소; 파손률; 물성평가; 파손강도
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