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Characteristics of Recycled Wafer for Solar Cell According to DRE Process

DRE 공정이 태양전지용 재생웨이퍼 특성에 미치는 영향

  • Jung, D.G. (School of Electronics Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Kong, D.Y. (School of Electronics Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Yun, S.H. (Ul-tech) ;
  • Seo, C.T. (School of Electronics Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Lee, Y.H. (School of Electronics Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Cho, C.S. (School of Electrical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Kim, B.H. (Electronics Engineering, Catholic University of Daegu) ;
  • Bae, Y.H. (School of Electrical Engineering, Uiduk University) ;
  • Lee, J.H. (School of Electronics Engineering, Kyungpook National University)
  • Received : 2011.03.10
  • Accepted : 2011.04.29
  • Published : 2011.05.30

Abstract

of materials and simplification of process. Micro-blasting is one of the promising method for recycling of waste wafer due to their simple and low cost process. Therefore, in this paper, we make recycling wafer through the micro-blaster. A surface etched by micro-blaster forms particles, cracks and pyramid structure. A pyramid structure formed by micro-blaster has a advantage of reflectivity decrease. However, lifetime of minority carrier is decreased by particles and cracks. In order to solve this problems, we carried out the DRE(Damage Romove Etching). There are two ways to DRE process ; wet etching, dry etching. After the DRE process, we measured reflectivity and lifetime of minority carrier. Through these results, we confirmed that a wafer recycled can be used in solar cell.

최근, 결정질 실리콘 태양전지 분야에서 저가격화와 공정의 단순화가 가장 중요한 부분으로 대두되고 있다. 특히 태양전지 가격의 대부분을 차지하고 있는 웨이퍼의 저가격화가 가장 큰 이슈로 떠오르면서, 웨이퍼의 저가격화를 실현하기 위한 최선의 방안으로 마이크로 블라스터를 이용한 재생웨이퍼 제작 방법이 대두되고 있다. 마이크로 블라스터를 이용하여 재생웨이퍼를 제작 할 경우, 표면의 요철이 형성되어 반사율이 감소되어 태양전지 내부로 입사하는 빛의 양을 증가시키는 긍정적인 효과가 있다. 또한, 공정비용이 저렴하여 태양전지 저가격화를 실현할 수 있다. 그러나, 마이크로 블라스터를 이용한 공정은 웨이퍼에 물리적인 충격을 주기 때문에 표면에 크랙이 형성되며 식각 잔여물들이 표면에 재흡착되는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 단점들을 보완하기 위하여 DRE (Damage Remove Etching)를 수행하였다. DRE 공정 후 반사율과 소수 반송자 수명을 측정하여 미세 파티클과 마이크로 크랙의 제거를 확인하였고, 태양전지를 제작하여 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 마이크로 블라스터 공정 후 웨이퍼의 소수 반송자 수명은 Bare 웨이퍼에 비해 80% 정도 감소하였으나, DRE 공정 수행 후에는 50% 까지 증가하였음을 확인할 수 있었다. 태양전지 효율을 비교해보면, DRE 공정을 수행한 웨이퍼의 경우 Bare 웨이퍼보다 약 1~2%, DRE 공정을 수행하지 않은 웨이퍼보다 약 3∼5% 증가했음을 확인하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 중소기업청

References

  1. 최성호, 정광진, 구경완, 조동율, 천희곤, 센서학회지 9, 70-76 (2000).
  2. 이준신, 물리학과 첨단기술 17, 8-14 (2008).
  3. 이윤호, 조영우, 김상원, 공대영, 서창택, 조찬섭, 이종현, 센서학회지 19, 291-297 (2010).
  4. 이재형, 임동건, 이준신, 태양전지 원론, (홍릉과학출판사, 서울, 2005) pp.104-116.
  5. 최종순, 박경호, 박동삼, 한국정밀공학회지 18, 178-183 (2001).
  6. 유우식, 김권흡, 정영배, Journal of the Society of Korea Industrial and System Engineering 30, 8-14 (2007).
  7. 류인식, 설정훈, 신장규, 심준환, 이종현, 센서학회지 4, 64-71 (1995).
  8. C. -Y. Choi and S. -H. Cho, Journal of KIEEME12, 27-34 (1999).
  9. 장종민, “마이크로 블라스터를 이용한 태양전지용 표면 텍스쳐링”, 경북대학교 석사학위 논문, (2008).
  10. 정상훈, “Micro blaster를 이용하여 표면 텍스쳐링한 Air bridge 전극구조의 실리콘 태양전지”, 경북대학교 석사 학위논문, (2010).
  11. M. Kramkowska and I. Zubel, Procedia Chemistry1, 774-777 (2009). https://doi.org/10.1016/j.proche.2009.07.193
  12. I. G. Park, M. S. Yun, D. H. Hyun, B. J. Jin, J.Y. Choi, J. S. Kim, H. D. Kang, and G. C. Kwon,J. Korean Vacuum Soc. 19, 314-318 (2010). https://doi.org/10.5757/JKVS.2010.19.4.314
  13. M. S. Yun, D. H. Hyun, B. J. Jin, J. Y. Choi, J.S. Kim, H. D. Kang, J. Yi, and G. C. Kwon, J. Korean Vacuum Soc. 19, 114-120 (2010). https://doi.org/10.5757/JKVS.2010.19.2.114