폴리머 분산 액정을 이용한 실리콘 태양전지의 표면 요철화

Abstract

태양전지는 차세대 에너지원으로써 크게 주목받고 있다. 태양전지 분야에서는 효율을 높이기 위한 많은 연구가 되고 있으며 그러한 노력은 반사방지막, 빛의 집중화 및 요철을 통한 빛의 가둠 효과를 통한 것이다. 표면 요철이 만들어지면, 표면에서 두 번 반사될 가능성이 생기기 때문에 효율이 높아 질 수 있므며, 또한 입사각을 변화시킴에 의해서 빛을 좀 더 오래 태양전지 내에 있도록 할 수 있는 것이다. 새로운 표면 요철 생성법에 대한 연구로써 PDLC와 ICP 건식 식각을 통해서 요철을 만들었다. PDLC는 가해지는 전압에 의해서 투과성을 바꿀 수 있기 때문에 일반적인 리소그래피 과정을 통해서 다양한 모양을 가지는 포토레지스트 패턴을 만들수 있다. 이러한 포토레지스트 패턴과 ICP 건식 식각을 통해서 새로운 실리콘 요철을 생성할 수 있다. ICP 건식 식각에서 PR과 Si의 식각비율을 1.7:1이며 분당 0.17㎛가 식각된다. 이러한 방법을 통해서 두 가지 종류의 표면 요철을 만들었으며 표면 요철화 된 태양전지는 4%와 10%의 전류 향상을 보였다. 10%의 경우는 좀 더 경사진 요철의 경우였으며, 이를 통해서 표면 요철을 통해 더 좋은 태양전지의 효율을 얻을 수 있으며 표면 요철의 최적화에 대한 방향성을 제시했다.