태양전지용 Si wafer

목차

1.주제
2.태양전지용 si wafer 선정이유
3.원리와 종류 특성
4.태양전지용 기판 si wafer 제조 공정
5.교과목 관련내용
6.결론

본문내용

(2)태양전지 원리 및 구조
(3)태양전지 메카니즘
-광흡수: 빛 흡수, 광흡수를 위해 반사율을감소시킴
-전하생성: 전하생성, 하나의 광자로 하나의 전자와 정공 쌍이생성
-전하분리:전위차에 의해 전하분리 전하는 n-type 정공은 p-type
-전하수집: n-type에 전자가 쌓임 양극에 전선을 연결 전자가 빠져나가면서 전류가 흐름
(4)태양전지
(5)태양전지의 종류및 특징
-단결정: 실리콘 원자가 배열되어 있는 방향이 균일한 물질
*장점: 비교적 순도가 낮음 비용이 적게 드는 생산방법 사용가능
*단점: 효율이 낮으며 불균일
-비정질 실리콘: 분자가 무작위로 배열되어 규칙이 없는 경우
*장점: 대면적 전지를 균일하고 저렴하게 제작 가능 유연성 있는 기판위에 제작가능
*단점: 효율이 낮고 시간에 따라 더욱 낮아지는 현상을 보인다.
단결정 다결정
비결정질
5.태양전지용 기판 Si wafer 제조공정
(1)단결정 태양전지 Si wafer 제조공정
단결정 성장을 위한 원료준비 원료를 완전히 녹이는 과정 용융물에 종자를접촉
단결정에 결함이 발생하지 않도록 성장시키는 작업을하고 인상속도를 줄여서 서서히 끌어 올리는 과정을 한후에 목적하는 길이 까지 성장 시키는 과정인다.
냉각과정 후에 necking부분을 제거 하고 만들어진 ingot을 자르는 과정이다.
에칭과 연마후에 오염물 입자를 제거하면 완성 된다.
(2)다결정 태양전지 Si wafer 제조공정
규소가 98%이상인 양질의 원자재를 구하고 콘베이어로 이동시키고 원자재를 용해로에 넣는과정이다.여기서 반도체에 쓰는 다결정 실리콘을 만들려면 지구와 달 사이에 테니스 공 정도의 불순물이 하나 정도 밖에 없어야 한다.
다결정 고순도 실리콘을 세라믹용기에 넣은 고순도 실리콘을 용해로에 넣고 냉각 시킨다 그후에 와이어로 자르기위한 과정을 준비하고 와이어로 자른다.
슬라이스 0.3mm스라이스 연마 후에 다결정 실리콘을 얻을수 있다.
(3)그 외 Si wafer 제조공정
-단결정
*부유대역법: 부분적인 부유 용융 방법을 사용하여 다결정 실리콘 봉을 단결정 실리콘 봉으로 만드는 방법 순도가 높은 단결정이 제조 가능하고 빠른 제조 속도와 제조단가가 비싸그리고 큰 단결정 잉곳 생산은 거의 사용 불가능 하다.
-다결정
*HEM
*EFG
일정 간격의 흑연 형판을 사용하며 실리콘 용융체와 팔각튜브로 구성 모세괌 현상을 이용하여 제조 하고 튜브와 벽두께는 온도와 끌어 당기는 속도에 따른 흑연 모세관 형태에 의존 한다.
*SSP
석영형태로 대체된 실리콘 분말로 제조하고 1단계로 분말은 소결2단계로 자체적으로 호일이 ZONE MELTING 과정으로 이동한다.
*RSG
실리콘 입자를 직접 WAFER로 만드는 기판을 리본 실리콘
6.교과과목관련내용
공정요소
공정과목
책
용융
녹는점
상평형
상평형1단원/재료과학9장 상태도
초크라스키
단결정 성장
반도체 공정
반도체 제조 및 설계/재료과학 17장
네킹
결함
고체결함
재료과학4장 결정결함과 비정질 결함 5장 확산
SI슬라이스
성분평가
X선결정학및실험
X선결정학 3,4장회절
코팅
박막증착
박막제조공정
박막제조공정/6장 스퍼터링7장CVD
7.결론
-태양전지산업은 친환경 에너지 에너지 안보 미래 전략 산업 육성 측면에서 그 필요성이 매우 중요해짐.
-태양광 발전 시스템의 보급 도는 증가하고 있으며 꾸준히 성장함
-총 건축공사비의 5%이상을 신재생 에너지 설비 설치에 투자하도록 의무화함에 따라 태양광 발전시스템 특히 BIPV시스템 보급활성화 기대.
-모듈의 저가화 및 고효율화 내구성 강화 등의 연구개발에 중점 두고 높은 효율의 태양전지를 개발하고 대량생간에 의한 경제성을 확보하는 데 집중 해야 한다.

키워드

태양전지,   si wafer,   제조공정