미세결정 실리콘 및 적층체를 갖는 박막 태양 전지를 생성하는 방법 document_id A220623052711

미세결정 박막 태양 전지는 도핑 및 결정도 정도에서 상이한 다양한 층의 실리콘을 포함하고 있다. 이 층들은 유리와 같은 기판상에 증착된다. 다양한 방법이 이러한 목적을 위해 알려져 있다. PECVD 방법으로 가스 혼합물이 플라즈마 프래그먼트로 분해되고 HWCVD 방법으로 가스 또는 가스 혼합물이 와이어를 가열함으로써 분해된다. 양측 방법으로 분해 제품은 기판상에 증착(deposit)되어 코팅을 생성한다. 종래 기술에서 알려진, 광-CVD 방법 및 스퍼터링이 또한 표면상에 층들을 증착하기 위해 사용될 수 있다. 이들의 적층체에서 상이한 차이가 pin 셀 및 nip 셀 사이에 생성된다. pin 태양 전지에서 투명 기판에 인접한 층은 p 층, 즉 p 도핑된 실리콘층이고, i 층은 p 층상에 위치되어 있고 도핑되어 있지 않다. n 도핑된 n 층은 i 층상에 위치되어 있다. nip 태양 전지에서, p 층 및 n 층은 서로 교환되고 마찬가지로, i 층을 포함한다. 미세결정 p 층은 예를 들어 붕소로 도핑된 p 도핑된 실리콘이다. 당업자는 이러한 층들이 증착되는 방식에 익숙하다. p 층에 있어서, 상기 표면상에 분해되고 증착된 수소 가스는 물론 붕소 화합물과 같은 포지티브 도핑된 화합물, 실리콘 화합물을 포함하는 가스 혼합물이 사용된다. 최종 층은 미세결정이다. 공지된 HWCVD, PECVD, 및 광 CVD 방법이 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 미세결정 i 층의 증착을 위해, 수소 및 실리콘 화합물을 포함하는 혼합물이 분해되고, 그위에 미세결정 Si 층이 증착된다. 공지된 HWCVD, PECVD, 스퍼터링, 및 광 CVD 방법이 마찬가지로 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 미세결정 n 층의 증착을 위해, 실리콘 함유 화합물, 수소 및 인 함유 화합물과같은 네가티브 도핑된 화합물을 포함하는 혼합물이 분해된다. HWCVD, PECVD, 및 광 CVD 방법이 물론 여기에서 사용될 수 있다. 공지된 방법에 따라, 박막 태양 전지가 PECVD에 의해 투명한 기판상에 증착된다. 증착 시퀀스는 pin이거나 또는 nip이고, 개별적인 층들은 일반적으로 상이한 캐비티에서 증착된다. PECVD에 있어서, 미세결정층이 무선 주파수, 마이크로파, 또는 초고주파수(VHF)와 같은 다양한 가능한 여기 주파수를 사용함으로써 증착된다. 높은 플라즈마 출력이 PECVD에 의해 높은 증착율을 달성하기 위해 필요하다. HWCVD 방법은 높은 증착율을 달성하기 위해 높은 와이어 온도를 필요로 한다. 지금까지 낮은 충실도(fill factor; FF) 및 낮은 개방회로전압(Voc)을 갖는 태양 전지가 높은 증착율에서 생성되어 왔다. HWCVD 방법은 또한 PECVD 방법보다 훨씬 더 시간 집약적이다. 매우 높은 Voc 및 FF를 갖는 태양 전지는 낮은 기판 온도에서 얻을 수 있다.