| 초록 |
결정질 실리콘 태양전지 제작 중 도핑은 P-N접합을 형성하기 위한 공정이다. 일반적인 태양전지 제작에서 확산 퍼니스를 이용하는 도핑 공정은 POCl3을 표면에 증착하는 pre-deposition과 웨이퍼 내부로 POCl3을 확산시키는 drive-in 공정으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 drive-in 공정에서 온도와 시간을 가변시킴으로써 도핑 공정을 최적화하고자 하였다. 50Ω/sq의 면저항을 위한 pre-deposition 온도와 시간은 790℃, 5분이었으며, 이는 본 실험실에서 선행연구를 통해 얻은 최적화된 조건이다. 실험에 사용된 웨이퍼는 크기 156 × 156㎟ , 두께 180μm, 비저항 3~6Ωcm의 p-형 Cz Si 웨이퍼로, 알카리 용액에서 표면조직화 공정을 거친 후 사용되었다. 태양전지 제작을 위해서는 도핑 공정에서 생성된 phosphorous silicate glass(PSG)를 불산(HF)용액에서 제거하고, 80nm 두께의 질화 실리콘(SiNx)을 증착한 후 전면과 후면에 각각 Ag, Al 전극을 형성하였다. Drive-in 공정에서 온도는 830℃, 840℃, 850℃, 860℃로 가변하였으며, 각각의 온도에 따라 시간을 3분, 10분, 20분, 40분으로 변화시켜 공정을 진행하였다. 시간과 온도의 영향을 관찰하기 위해서 웨이퍼의 면저항은 고정시켰으며, 실험 결과 850℃, 10분의 drive-in조건에서 17.7%의 가장 높은 변환효율을 얻었다. 이는 도핑 공정에서 drive-in 공정 환경이 태양전지의 개방전압과 단락전류에 미친 영향에 의한 것으로 판단된다. |
